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2003年第18卷第2期 聚氨酯工业
建筑用高阻燃型硬质聚氨酯泡沫塑料的研制
——结果与讨论2
2.2异氰酸酯指数对氯指数的影响
图2 泡沫的氧指数与异氰酸酵指数和阻燃剂用量的关系
对于配方体系3,在保证泡沫整体密度基本不变的条件下,调整阻燃剂的添加量,测到泡沫氧指数与阻燃剂用量、异氰酸酯指数的关系如图2所示。
从图2可以看出,在配方体系3中,氧指数随异氰酸酯指数变化过程中出现先降后升现象,这可能是由于异氰酸酯指数在1~2时,随着异氰酸酯指数的增加造成阻燃剂浓度的相对下降,这时异氰酸酯 的三聚体较少;而随后随着异氰酸酯指数的增大,异氰酸酯三聚反应生成的异氰脲酸酯开始起主导作用,使其泡沫的氧指数明显升高。异氰脲酸酯的耐温性高达270t,而生成的三聚体又增加了泡沫的交联度,有利于提高泡沫的热稳定性,因此氧指数明显提高、当然在异氰酸酯三聚反应过程中,三聚催化剂电起到决定性作用,配方中催化剖的变化会明显影响最终生成泡沫的阻燃性。当异氰酸酯指数为3复合.阻燃剂添加量为30份时,氧指数可达32。
2.3阻燃剂对组合聚醚储存稳定性的影响
大多数阻燃剂由于自身耐水解性能差,对组合聚醚的贮存稳定性有一定的影响。本实验用阻燃剂TCEP与DMMP按1:2(质量比)复合后,加入组合聚醚中,混合均匀,进行贮存稳定性试验,将一次性配置好的组合原料,每隔3d取一次样进行发泡试验,观察泡沫的氧指数随时间变化的情况,发现氧指数随时间推移逐渐下降,3个配方体系的保质期只有15d,如图3所示。
图3 组合原料的氧指数随时间的变化关系
从图3可看出泡沫氧指数随组合聚醚贮存时间的延长而下降,其原因是:目前添加类阻燃剂丰要是酯类有机物,耐水解性能差,而组合聚醚中或多或少含有水分,结果造成酯类阻燃剂水解而使组合聚醚酸值增加,保质期缩短。从氧指数随时间下降的曲线可以看出,配方体系3氧指数下降趋势比较缓慢.这是因为阻燃剂部分水解,但异氰酸酯三聚体仍起作用,所以氧指数下降得缓慢。因此对于有阻燃要求的组合聚醚,阻燃剂最好采用现场添加的方式加入。
3结束语
通过对聚氨酯硬泡阻燃性的实验研究,成功地开发出氧指数为32的硬质聚氨酯泡沫,达到国标GB8624—1997“建筑材料燃烧性能分级方法”中所规定B1级的阻燃要求,并对阻燃性组合聚醚的保质期作了评价。本工作开发的高阻燃性聚氨酯硬泡体系,操作简便,复合阻燃剂价格合理,因此该技术易于推广,为今后聚氨酯泡沫在建筑领域的推广打下了坚实的基础。
参 考 文 献
1孔新平建筑复台板材用阻燃组合聚醚的开发聚氨酯工业.1999.14(3):40
2李俊贤塑料工业手册-聚氯酯.北京:化学i2业出版社.1999.293
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