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聚氨酯泡沫阻燃材料阻燃机理及研究

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PU材料的火灾危险1生在国外早己引起很多国家的关注,对PU软质泡沫塑料都己提出了阻燃的要求,美国制定颁布了FMVSS一302标准和加利福尼亚州的家具燃烧试验标准CAL.1 1 7,限制非阻燃泡沫的生产和使用,到1 9 78年,使用的泡沫几平都为阻燃型产品。英国要求用于家具和床垫的泡沫都必须阻燃,1 988年底宣布禁止非阻燃泡沫和高回弹泡沫用于家具制品。西欧共同体己批准此项禁令,其它欧洲国家也纷纷效仿。德国也建立了相应法规限制非阻燃泡沫的生产及使用。日本运输省8 1号文件对于客车的座、卧垫材P U技术燃M料规定都必须使用阻燃制品,要求氧指数>26.5。国外PU软质泡沫塑料阻燃技术受到了普遍重视,许多国家都投入了大量人力、物力进行研究开发工作。国外过去的研究工作主要偏重于添加法阻燃技术,开发生产了大量的阻燃PU软质泡沫塑料应用于各种领域。但由于受发泡工艺的限制,为了尽量少改变泡沫本身的性能,阻燃剂添加量有限,生产的阻燃PU软质泡沫塑料阻燃水平也并不很高,一般为自熄型产品,氧指数为26,很少见到有PU软质泡沫塑料氧指数高于26的报道。随着国外防火安全法规日趋严格,阻燃要求也越来越高, 国外聚氨酯行业进一步作了大量的研究,在阻燃剂方面下功夫,开发出一些效果较好的阻燃剂用于PU软质泡沫塑料,因此近年来PU软质泡沫塑料阻燃水平已有较大提高,正在由过去的自熄型向难燃型f氧指数为30)迈进。例如美国联合碳化物公司研究的高回弹PU软质泡沫塑料阻燃性能不仅符合美国通用标准FMVSS一302,而且符合美国和英国目前最严格的纽约港、波士顿防火部及英国BS5852标准的规定:德国巴斯夫公司开发的EASYREST座垫PU软质泡沫塑料氧指数可达30。这是到目前为止资料报道国外阻燃PU软质泡沫塑料氧指数的最高水平。耐燃原理:不同耐燃剂之阻燃原理各有不同,物
体要燃烧必需具备三要素,可燃物、火源、助燃物,因此要阻止燃烧,可形成不燃性气体以降低可燃性气体的浓度,使燃烧速度延缓;或产生不燃性固体以阻止物料与火焰之直接接触:可在受热时产生脱水或吸热反应,使系统之热传播速度变慢。有机物的燃烧往往是自由基链式反应。在燃烧时,有机物首先发生链式热氧化裂解反应,高分子长链迅速断裂,液态或固
态有机物变成可燃气体(小分子烃),小分子烃的燃烧也是自由基链式反应,最终生成二氧化碳和水。阻燃的关键是捕捉自由基和降低自由基的密度。燃烧的聚氯乙烯离开火源会自行熄灭,就是因为它在裂解过程中产生了能捕捉自由基的氯化氢。
  人们从聚氯乙烯的燃烧得到启迪,制备有阻燃性能的高分子材料。作为阻燃剂应具备四个条件:
① 阻燃剂本身是不可燃或低燃性物质:
② 在高分子材料中有较好的分散性:
③不能破坏被阻燃物质的物理特性;
④阻燃剂本身或在燃烧条件下不释放有毒气体。
添加型阻燃剂的使用方便,应用范围广,但对聚合物的性能有一定影响。如氯化石蜡、四溴乙烷、氢氧化铝、氢氧化镁等。反应型的阻燃剂作为单体参加聚合反应,使高分子聚合物具有阻燃性质。如四溴邻苯二甲酸酐、四氯双酚A等都是反应型阻燃剂。主要用于缩聚反应,如聚氨酯、不饱和聚酯、环氧树脂、聚碳酸酯等。

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2018-01-19 15:06

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