聚異氰脲酸酯和水玻璃泡沫復(fù)合材料的研發(fā)

??????? 硬質(zhì)聚氨酯-聚異氰脲酸酯泡沫（PUR-PIRF）很多年來被廣泛運用于各種行業(yè)領(lǐng)域。PUR-PIRF是利用多元醇和二異氰酸酯或三異氰酸酯與發(fā)泡劑和活化劑的混合物等混和，發(fā)泡、交聯(lián)而制取的。其主要成分的多元醇大多數(shù)含C，H，O等豐富，這致使其可燃性等缺陷。提高PUR-PIRFs材料的阻燃性能與環(huán)境友好性是其行業(yè)中急需解決的問題?？蒲腥藛T以聚芳基聚亞甲基異氰酸酯和水玻璃（WG）為主要是原料制取了新型阻燃聚異氰脲酸酯-水玻璃泡沫（PIWGRF）復(fù)合材料;在其制取環(huán)節(jié)中，以水為發(fā)泡劑，不含多元醇。制取的PIWGRF具備較好的耐熱穩(wěn)定性，阻燃性能和環(huán)境友好性。PIWGRF利用自由發(fā)泡和模具發(fā)泡方式制取。

研究人員最先對使用FTIR，SEM，TEM等對制取的PIWGRF開展了結(jié)構(gòu)與形貌表征，表明了物質(zhì)的順利制取。接著使用TGA測試對復(fù)合材料的耐熱穩(wěn)定性和成炭特性開展分析。TGA測試結(jié)果表明復(fù)合材料的Tmax比純T-TPU有很大提高，4，16，18樣品的Tmax提高值均在100℃以上；且600℃殘?zhí)苛靠捎?7.4%各自提高至41.0%，33.6%和34.5%,表明其器耐熱穩(wěn)定性和成炭能力提升顯著。

接著，研究人員使用CONE測試和LOI測試對復(fù)合材料的燃燒特性和阻燃性能能開展分析評估，研究發(fā)現(xiàn)純T-PUF的PHRR和THR值各自為240Kw/m2和19.8MJ/m2,經(jīng)氧化石墨阻燃后的PUF-EG其值各自降到136Kw/m2和15.7MJ/m2,而經(jīng)改性制取的PIWGRF復(fù)合材料其16和17號樣品PHRR和THR值各自降至126.3Kw/m2和9.2MJ/m2；134.9Kw/m2和11.2MJ/m2。表明其阻燃性能增加顯著，且阻燃功效比傳統(tǒng)化氧化石墨更佳。

LOI測試結(jié)果表明，PUF-EG，PIWGRF復(fù)合材料其16和17號樣品結(jié)果各自由純T-PUF的20.5%升高為23.5%，29.4%和27.0%，阻燃等級有效的提高。研究人員對PIWGRF復(fù)合材料的阻燃機理開展分析：其阻燃功能主要是來自WG中的不然元素，除此之外，WG固化環(huán)節(jié)中會產(chǎn)生水，水份蒸發(fā)起降溫的作用。另一方面，從殘?zhí)冀嵌确治觯琍IWGRF燃燒環(huán)節(jié)中可形成密集有序的炭層，起著阻隔的作用。以上分析，PIWGRF具備較好的耐熱穩(wěn)定性，阻燃性能能和環(huán)境友好性。

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