聚氨酯(PU)材料因其良好的綜合性能,廣泛應用于許多領域,其中硬質聚氨酯泡沫(RPUF)具有良好的力學性能,常被用于建筑隔熱材料。 然而,由于高度易燃性,RPUF的應用受到很大限制。
上海同濟大學王國建教授利用納米結構氧化鋅(ZnO),沸石和蒙脫土(MMT)等與傳統磷阻燃劑相結合,制備了阻燃硬質聚氨酯泡沫塑料(RPUF)。其含磷阻燃劑包括磷酸銨(APP)和甲基膦酸二甲酯(DMMP)。前者主要在凝相中起作用,后者主要在氣相中起作用。
研究結果表明:使用納米結構添加劑(Nanos)可有效降低RPUF的熱釋放速率并可在材料表面形成高保護性的炭層。此外,結果顯示,當不同量的Nanos與APP和DMMP共同使用時,隨著添加量的不同,RPUF表現出不同的燃燒性能。 ZnO和MMT可有效降低RPUF的熱釋放速率,但更大 熱釋放速率沒有降低;沸石/DMMP/APP阻燃劑體系的RPUF的熱釋放速率(HRR)可降至為91kW/m 2,與單純使用DMMP / APP阻燃體系的RPUF相比,其PHRR值降低26%,此外,該配方下的RPUF極限氧指數(LOI)可提升至29.5%。