聚氨酯泡沫的阻燃技术
聚氨酯的燃烧和阻燃
聚氨酯的燃烧和阻燃聚氨酯材料是由碳—碳键为基本结构组成的有机高分子聚合物,属于可燃物质。
用聚氨酯材料生产的各类产品与制品,在人们的社会活动中随处可见。
由于它们处在各种各样的环境之中,引发火灾的几率较高。
由各种引火源引发聚氨酯材料的燃烧以及伴随燃烧产生的烟雾毒性,已成为消防安全密切关注的重点之一,对有关聚氨酯产品及生产制定了日益严格的阻燃标准和法规。
同时,聚氨酯产品的生产所使用的大量原料多属于有机化合物和聚合物,也同属于可燃物之列,而在生产中使用的许多原料助剂,如有机溶剂及其配置的涂料、脱模剂等,因闪点、着火点较低,都存在不同程度的燃烧隐患;此外,在大型软质聚氨酯块泡的生产中,由于使用高水量配方生产低密度泡沫体产生的热量多而泡沫体的散热性差,因此在贮存过程中,由泡沫体产生自燃而引发的火灾也曾有发生。
由聚氨酯泡沫体等燃烧产生的火灾危害,不仅来源于燃烧本身产生的大量热辐射而引发的火焰的蔓延和扩大,同时还来源于燃烧时产生的烟雾和分解释放出来的诸多有毒气体。
许多火灾报告指出:由燃烧烟雾和有毒气体造成人员伤亡的比例远远高于真正燃烧本身造成的伤亡人数。
因此,为保证生产过程和使用过程中的防火安全,必须系统地研究该类产品的燃烧机理、检测方法以及阻燃办法,制定产品的生产、使用安全标准和法规。
下面,洛阳天江化工新材料有限公司将就聚氨酯泡沫的燃烧机理以及阻燃方法这两方面为大家进行简单介绍。
一、燃烧机理在聚氨酯产品中,由于聚氨酯泡沫塑料的质量轻、体积大且传热系数低、最易发生燃烧,因此将它作为燃烧行为的研究对象最具有代表性。
一般物质的燃烧行为基本可分为三个阶段:第一个阶段为物质引燃和火焰蔓延的初期阶段;第二个阶段为物质的完全燃烧的发展阶段;第三个阶段则为火焰衰减、燃烧熄灭的最终阶段。
洛阳天江化工新材料有限公司在这里告诉大家,物质引燃的难易程度是物质燃烧行为的第一表征,它与物质本身的化学结构、组成、传导能力、热分解温度以及反应所产生的气体和液滴的助燃程度等因素有关。
聚氨酯泡沫塑料的阻燃
聚氨酯泡沫塑料的阻燃聚氨酯泡沫塑料由于含可燃的碳氢链段、密度小、比表面积大,未经阻燃处理的聚氨酯是可燃物,遇火会燃烧并分解,产生大量有毒烟雾,给灭火带来困难。
特别是聚氨酯软泡开孔率较高,可燃成分多,燃烧时由于较高的空气流通性而源源不断地供给氧气,易燃且不易自熄。
聚氨酯泡沫塑料的许多应用领域如建筑材料、床垫、家具、保温材料、汽车座垫及内饰材料等,都有阻燃要求。
国外对聚氨酯泡沫材料的阻燃相当重视,颁布了许多有关阻燃的法规和阻燃标准。
在我国,对用于飞机、轮船、铁路车辆、汽车、其它重要场所及设施的聚氨酯泡沫,先后都提出了阻燃要求,且很多已采用了阻燃级聚氨酯泡沫[1]。
所谓阻燃,实际上指达到某种规范或某种试验方法的一个具体标准,塑料的“阻燃”或“难燃”一般只是对于小火而言,在大火中仍能燃烧。
不过阻燃性能好的泡沫塑料遇小火年自熄,不易引起火灾;在火灾中,由于燃烧性能的降低,可降低火灾蔓延及产生刺激性有毒烟雾的危险。
已有大量的文献综述阻燃剂在聚氨酯泡沫塑料中的应用[1~3],现根据部分文献数据,对聚氨酯泡沫塑料的阻燃技术作一简单的综述。
1997年颁布国家标准《建筑材料燃烧性能分级方法》(GB8624-1997)(以下简称《标准》),于1997年4月1日实施,规定中的氧指数、垂直燃烧法、烟密度3项指标,更为严格的测定硬质聚氨酯泡沫塑料阻燃性能,即用着火性、火焰传播性,烟密度3项综合指标衡量材料的阻燃性能。
B1等级材料指标:1)氧指数大于32%;2)平均燃烧时间30s,平均燃烧高度小于250mm;3)烟密度等级SDR<75。
1 阻燃原理一般,通过添加阻燃剂提高泡沫塑料的阻燃性,以延缓燃烧、阻烟甚至使着火部位自熄。
也可采用含阻燃元素的多元醇(即反应型阻燃剂)为泡沫原料。
阻燃剂必须具有以下一种或数种功能:能在着火温度或接近着火温度下吸热分解成不可燃物质;能与泡沫燃烧产物反应生成不易燃物质;可分解出能终止泡沫自由基氧化反应的物质。
聚氨酯泡沫火灾危险性及防火应对措施
3 、烟 雾 大 。毒性 强
聚 氨 酯 泡 沫 燃 烧 时 放 出 大 量 的 黑 色 浓 烟 。 这 是 由 于 其 烟 雾 中 既 含 有 分 解 产 物 又 含 有 燃 烧 产 物 。 而且 ,
4 、合 理 使 用 ,降低 火 灾 危 害 性
对于 采 用 泡 沫 塑 料 实施 保 温和 装修 的设 备 或 建筑 ,
其 外 表 应 附 以 保护 层 ,增 加 耐 火 阻燃 能力 。 笔 者 认 为 ,
聚 氨 酯 泡 沫 在 高 温 下 可 同时 产 生 脱 氢 和 凝 聚 效 应 。 脱 氢形 成 的炭 微 粒和 相 混 杂 : 高 温 热 解 生 成 的 醇 、 醛 等 低 聚 物 或 小 分 子 物 凝 聚 的 液 滴 也 混 在 烟 雾 中 , 因 此 , 烟 雾 大 、 成 份
要 是 因 为 聚 氨 酯 泡 沫 在 温 度 作 用 下 ,具 有 急 剧 分 解 的 特 性 。 分 解 出 的 多 种 小 分 子 可 燃 气 体 , 当 其 温 度 达 到 燃 点 , 浓 度 达 到 燃 烧 极 限 时 , 就 会 发 生 爆 燃 性 的 全 面 猛 烈燃 烧 ,使 燃 烧进 入 “ 燃 ”状 态 。 轰
且 难 于 扑 救。 火 灾 的成 因 除 源于 原 料 、 成 品 的火 灾 危 险
性 和 火 灾 独 特 个 性 之 外 , 认 识 不 足 , 监 督 管 理 不 力 也 是 重 要 因 素 。 因 此 , 应 将 加 强 其 火 灾 危 险 性 研 究 , 提 高 认
识 、 改 革工 艺 、 开 发 阻燃 难燃 性 新 型 泡 沫 塑料 ,并 且 尽 快 制 定 专 项 消 防 监 督 管 理 规 定 和 办 法 ,使 监 督 有 章 遵
聚氨酯泡沫塑料火灾危险性分析极其防火措施
聚氨酯泡沫塑料火灾危险性分析及其防火措施合肥市公安消防支队赵治安鲁广斌摘要聚氨酯泡沫塑料是一种高分子合成材料,应用范围十分广泛,但聚氨酯泡沫塑料在火灾时能放出使人窒息死亡的毒气,特别是近年来已在一些场所造成重大的人员伤亡事故。
文章通过对聚氨酯泡沫塑料的燃烧过程及燃烧产物的毒性分析,探讨聚氨酯泡沫塑料的防火措施,并首次提出聚氨酯泡沫塑料在火灾初期对人体的伤害以及如何在一些场所有效、安全、合理地使用这一材料。
关键词聚氨酯燃烧火灾毒性阻燃措施The toxicity of urethane foams fire hazards and the fire-protection measuresZHAO Zhi-an Lu Guang-bin Lu Jian(Hefei Fire Brigade,Hefei 230061,China)Abstract:The urethane foams is a kind of high molecular synthetic material and can be used widely.But being burned,it can get out the poison suffocatingly gas . Especially it lead to some accidents with a lot of peoples death. The thesis research the technology of fire-protection for urethane foams by the combustion process of the urethane foams and the combustion products of it. The thesis raise the combustion products of the urethane foams injury to people firstly,and the ways to use it effectively,safely and reasonably .Key words: urethane foams;synthesis combustion;fire;toxicity;measure;○引言聚氨酯是聚氨基甲酸酯的简称。
聚氨酯泡沫阻燃改性
F a e r t r a t M o i c to f Po y e ha e Fo m l m - ea d n d f a i n o l ur t n a i
XUE i L
( i r et nSc o ul eui , i o o ha x P oi e ’n7 0 1 , hn ) Fr Pe ni etnP bi Scry Fr C fS a ni r n , a 10 8 C i e v o i c t e vc a
酯泡 沫阻燃方法 以及常用 阻燃剂的功效和不足 之处 , 出了开发新型 高效环保 阻燃 剂是 聚氨 酯泡沫 阻燃 发展 的 必 提
然趋 势 。
关键词 : 火; 氨酯泡沫 ; 防 聚 阻燃 剂
中图分类号 :B3 T 4
文献标识码 : A
文章编号 :62— 3 2 2 1 ) 3— 3 7— 3 17 7 1 (0 2 0 0 6 0
l f me rt r a tu e n p lu e h n a i a n r r n . a ea d n s d i oy r t a e f m  ̄u a te d o s l
Ke r s f e f h i g p lu e h e f a ; a tr a t y wo d : r s t ; oy r t a m f me r a d n i i n n o l e
1 引 言
聚 氨酯 ( o uehn , 称 P 是 世 界 六 大 合 pl rtae 简 y u) 成材 料之 一 , 其发 展经 历 了近 7 0年 , 由于 聚氨 酯 合 成材 料综 合性 能 出众 , 用 于生 产 和 生 活 的诸 多 领 应 域, 尤其 是在 家具 、 汽车工 业 、 筑 、 通运 输和 隔热 建 交 材料 中应 用广 泛 。聚氨酯 的极 限氧 指数 ( O ) 为 L I仅 l 右 … , 是 一 种结 构 特 殊 的 易燃 材 料 , 烧 时 8左 它 燃 能 释放 出大量 的使 人 窒 息 死亡 的有 毒 气体 和烟 尘 , 并且 燃烧 速度 极快 且 火 焰 温度 高 , 有 一 定 的火 灾 具 危 险性 。近年 来 , 经常 发 生 因聚氨 酯 材 料 着火 引起 重 大火 灾 , 造成 人 员伤 亡 的案 例 , 造成 4 且 如 4人 死 亡 的深圳 舞王 歌舞厅 火灾 、 以及 造成 5 死亡 的上 8人
聚氨酯泡沫火灾危险性及防火对策完整版
聚氨酯泡沫火灾是多发性火灾,危害大、损失大而且难于扑救。火灾的成因除源于、成品的火灾危险性和火灾独特个性之外,认识不足,监督管理不力也是重要因素。因此,应将加强其火灾危险性研究,提高认识、改革工艺、开发阻燃难燃性新型泡沫塑料,并且尽快制定专项消防监督管理规定和办法,使监督有章遵循,管理有据可依。
聚氨酯泡沫的燃烧产物很多,主要有CO、CO2、H2O、NO、NO2、NH3和HCN等。其中HCN毒性很大。实验测得,燃烧1g聚氨酯泡沫,可产生0.008gHCN、0.21gCO等,烟雾和毒性给安全疏散和灭火战斗带来了极大的危险和困难,增加了火灾危害。
三、防火对策1、应把好质量关,严格 Nhomakorabea施操作控制。
应在使用前按照要求标准分析化验,特别是聚醚多元醇的含水量及可燃性低分子成分指标要从严控制。操作中,要严格按照规定的投料配比、顺序、混合时间及聚合温度等工艺条件操作。尤其要把握住甲苯二异腈酸酯和水的配比,以及活性的添加量,适时调整搅拌型式或转速,保证混添均匀。
3、改革工艺,开发难燃型泡沫。
应克服现行生产工艺和设备存在的不完善之处,加强最佳配比、最佳聚合条件、最佳混合方式的研究,改革工艺和设备,使之控制可靠、操作安全简便。
4、合理使用,降低火灾危害性。
对于采用泡沫塑料实施保温和装修的设备或建筑,其外表应附以保护层,增加耐火阻燃能力。笔者认为,具有阴燃自燃特性的聚氨酯泡沫,不宜用于火灾危险生产设备的保温和飞机、船舶、车辆及建筑物的内装修。
分析认为,聚氨酯泡沫燃烧速度快、温度高,主要是因为聚氨酯泡沫在温度作用下,具有急剧分解的特性。分解出的多种小分子可燃气体,当其温度达到燃点,浓度达到燃烧极限时,就会发生爆燃性的全面猛烈燃烧,使燃烧进入“轰燃”状态。
3、烟雾大,毒性强
聚氨酯软质泡沫塑料自燃预防及阻燃研究
然 而 ,当 原料 不 纯 、含 水 量 高 ,配 方 设 计不 合 理 ,投 料量不准 确 ,在配 料过程 中,多加 了水或 活性 催 化 剂 ,配 比失调 ,或者 搅 拌 不均 等 都会 导 致温 度 急剧升高 而发生 自燃 。其 次 ,软 质聚氨酯泡沫 塑料在 熟化 过程 中 , 由于 尚未 完全 反应 的物 料仍 在 继 续放 热 ,倘若车 间 内没有一 定的排风装 置,通风不 良,会 使 泡沫塑料 聚热不散 ,产 生 自燃 。另外 ,成 型的软质 聚 氨酯泡沫 塑料摆放相互 紧贴 ,没 有距离 ,也会 散热 不 良,容 易造 成泡 沫 块 中心 焦化 ,甚 至酿 成 火 灾 。 由于 受上述某些 因素 的影 响,软质聚氨 酯泡沫 塑 料 的热 量逐 渐 积 蓄 ,泡 沫 中心温 度 逐 渐 上升 。经测 定 ,发泡后2 小时可升至 l0 6 ~6 4 ~10℃,有 时甚 至更 高 ,约 1 0 。如 果温度 再继 续升 高 ,即会发 生 冒烟 8℃ 等现象 ,这表 明此 时泡沫开始发 生较剧烈 的分解 ,若 不采取措 施则会 自燃 。通常认 为,泡沫 中心温 度不 宜 超 过 1 0C,否则 ,泡沫 会变 黄 ,俗 称 “ 6 ̄ 黄心 ”,或 呈棕 色 ,即 “ 化 ”现 象 ,温度超 过 1 5 焦 7 ℃时 ,应特 别加强警戒 。 总之 ,反应热 的积 蓄使高分 子材料分解 ,这是 引 起软质聚氨酯泡沫塑料 自燃 的根本原 因。
之一 。 一
同时加入其 它组分 ,包 括水 、一 氟三氯 甲烷 、泡沫稳 定 剂 、催化 剂 ,这些 物 料 在瞬 间 剧 烈高速 混 合 、反 应 ,同时形成泡 沫 ,这个过程 放 出大量 热量 。泡 沫塑 料 是一 种 多孔 性 材料 , 比表面 积 很 大 ,泡沫 边 缘 部 分热量 尚可发散 出去 ,而 中心 部分 的热 量 ,由于泡沫 保温 效果较好 ,则较难移 出,在正常 反应 中,它 们放 出的热量 使泡沫 块中心升 到一定温度而 达到熟化 的 目
聚氨酯泡沫塑料的阻燃
聚氨酯泡沫塑料的阻燃概述聚氨酯泡沫塑料是一种常用的塑料材料,由于其良好的绝缘性能和轻质化特点,被广泛应用于建筑、交通、电子等领域。
然而,聚氨酯泡沫塑料在火灾中容易引发火灾蔓延,因此需要进行阻燃处理,以提高其安全性能。
本文将介绍聚氨酯泡沫塑料的阻燃机制和常见的阻燃材料及方法。
阻燃机制聚氨酯泡沫塑料的阻燃机制是通过在其结构中引入阻燃剂,阻碍火焰的传播和热量的释放。
常见的阻燃剂包括无机阻燃剂和有机阻燃剂。
无机阻燃剂无机阻燃剂是指由无机化合物制成的阻燃剂,具有耐高温、低毒性等特点。
常见的无机阻燃剂包括氢氧化铝、氧化镁等。
这些无机阻燃剂通过吸热、隔热、氧化等作用,减缓聚氨酯泡沫塑料的燃烧速度,达到阻燃的效果。
有机阻燃剂有机阻燃剂是指由含有卤素、磷等元素的有机化合物制成的阻燃剂,具有良好的阻燃性能。
常见的有机阻燃剂包括溴系阻燃剂、磷系阻燃剂等。
这些有机阻燃剂通过分解生成惰性气体、抑制燃烧反应等方式,阻断聚氨酯泡沫塑料的燃烧过程。
阻燃材料及方法防火涂料防火涂料是一种常见的阻燃材料,可以在聚氨酯泡沫塑料表面形成一层防火涂层,减缓燃烧速度。
这种防火涂料通常采用含有阻燃剂的涂料,通过涂覆形成阻燃层,具有良好的阻燃效果。
阻燃添加剂阻燃添加剂是一种直接添加到聚氨酯泡沫塑料中的阻燃材料,可以提高整体的阻燃性能。
常见的阻燃添加剂包括阻燃剂粉末、阻燃剂颗粒等,通过均匀分散在聚氨酯泡沫塑料中,起到阻燃的作用。
阻燃改性阻燃改性是通过改变聚氨酯泡沫塑料的分子结构,引入阻燃元素或改变配方比例,提高其阻燃性能。
可通过增加阻燃剂的含量或加入阻燃改性剂等方式进行。
阻燃效果评价对于聚氨酯泡沫塑料的阻燃处理,常用的评价方法是根据阻燃效果对其进行等级划分。
国内常用的等级划分标准包括防火等级GB8624-2012和机械防火等级GB/T2408-2008。
根据这些标准,将阻燃的聚氨酯泡沫塑料分为不燃材料、难燃材料和易燃材料等。
结论聚氨酯泡沫塑料的阻燃是提高其安全性能的重要措施。
聚氨酯泡沫塑料的阻燃
聚氨酯泡沫塑料的阻燃聚氨酯泡沫塑料是一种广泛应用于建筑、交通工具、电子电器、包装等领域的材料。
与传统的聚苯乙烯泡沫塑料相比,聚氨酯泡沫塑料具有更高的强度和较好的防潮、防水性能。
但是,聚氨酯泡沫塑料的阻燃性能却较差,易引起火灾事故。
因此,在提高聚氨酯泡沫塑料的阻燃性能方面,进行了大量的研究。
聚氨酯泡沫塑料的阻燃机理聚氨酯泡沫塑料的基础材料是聚异氰酸酯(Polyisocyanurate)。
在生产过程中,需要将异氰酸酯与多元醇反应,生成聚氨酯多元醇(Polyurethane)。
在加入膨胀剂后,聚氨酯多元醇开始氧化聚合反应,生成大量水和二氧化碳,从而形成泡沫结构。
然而,聚氨酯泡沫塑料在长时间高温的条件下,易引发燃烧。
由于聚氨酯泡沫塑料中含有大量的烃类有机物,燃烧后会产生大量有害气体,从而对环境和人体健康造成极大的危害。
因此,提高聚氨酯泡沫塑料的阻燃性能,对于减少火灾事故和保护环境具有极其重要的意义。
提高聚氨酯泡沫塑料的阻燃性能的方法1.添加阻燃剂在聚氨酯泡沫塑料的生产过程中,可以添加阻燃剂。
阻燃剂是一种可以减少燃烧或延缓燃烧的添加剂。
在实验室的测试中,添加阻燃剂确实能够显著提高聚氨酯泡沫塑料的阻燃性能。
然而,阻燃剂的添加量过大会影响泡沫的物理性能,从而降低泡沫的强度和密度,使其难以正常使用。
因此,在实际应用中,需要选择合适的阻燃剂,准确控制添加量。
2.添加无机材料另一种提高聚氨酯泡沫塑料的阻燃性能的方法是添加无机材料,如纳米氧化铝、纳米钛白粉等。
这些无机材料能够单独或者与阻燃剂共同作用,产生化学反应,从而减缓聚氨酯泡沫塑料燃烧的速度。
添加无机材料能够显著提高聚氨酯泡沫塑料的阻燃性能,且不会对泡沫的物理性能产生不利影响。
3.改变聚氨酯的结构改变聚氨酯的结构也是提高聚氨酯泡沫塑料阻燃性能的一种方法。
例如,通过选择合适的异氰酸酯和多元醇,可以得到不同结构的聚氨酯,从而影响其燃烧机理和热分解性能。
同时,也可以通过改变材料的配方、工艺等方法来调整其物理性能和化学性能,从而提高其阻燃性能。
阻燃型硬质聚氨酯泡沫的研究进展
第50卷第5 期 2021 车 5 ______________________
辽 宁化工 Liaoning Chemical Industry
Vol.50, No. 5 May,2021
阻燃型硬质聚氨酯泡沬的铭 玉
( 沈阳理T.大学, 辽 宁 沈 阳 110159)
等通过研究一种含氮磷的无卤型的阻燃剂 (R P U F -P D O P )。通过可燃性的研究发现,在 R P U F (R P U F - P D O P 10 % ) 中 加 人 质 量 分 数 为 丨 0 % 的 P D O P 作 为 阻 燃 剂 ,极 限 氧 指 标 值 由 1 8 % 提高到 2 7 % , 可以达到U L -94V -0等级。
收稿曰期
作者简介 通讯作者
2021-01-25 邢 凤 钦 (1 998-),女,在读研究生,研究方向:防灭火材料 张 伟 (1 9 8 5 - ) , 女,副教授,溥士,研究方向:矿山安全技术及防灭火材料
第50卷第5 期
邢凤钦,等:阻燃型硬质聚氨酯泡沫研究进展
651
的峰值热释放速率(P H P R > T G -F T I R 测 试 表 明 , A D P 的加入促进了 R P U F 基体第一步降解过程中 c o 2、烃类和异氰酸酯化合物的释放,而抑制了第 二步降解过程中C O 的释放。
聚氨酯的阻燃性机理研究进展
3、纳米技术法
纳米技术法主要是通过将纳米材料添加到聚氨酯中来提高其阻燃性。例如, 纳米二氧化硅可以显著提高聚氨酯的阻燃性和热稳定性。此外,纳米碳管也可以 通过提高聚氨酯的导热性能来降低其燃烧速率。纳米技术法的优点在于可以显著 提高聚氨酯的阻燃性和热稳定性,同时保持其良好的力学性能和加工性能。
四、结论与展望
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阻燃聚氨酯硬泡的制备
阻燃聚氨酯硬泡的制备
阻燃聚氨酯硬泡的制备主要包括以下步骤: 1、基础聚氨酯硬泡的制备:首先,按照一定比例将多元醇、多异氰酸酯、催 化剂、发泡剂等原料混合均匀,然后注入到模具或发泡机中,进行发泡和固化, 得到基础聚氨酯硬泡。
阻燃聚氨酯硬泡的制备
2、阻燃剂的添加:将阻燃剂按一定比例添加到基础聚氨酯硬泡中,可通过机 械搅拌或手工搅拌混合均匀。
2、TGFTIR分析:首先
结论 本次演示介绍了阻燃聚氨酯硬泡的制备及TGFTIR联用技术在聚氨酯阻燃机理 研究中的应用。实验结果表明,添加了阻燃剂的阻燃聚氨酯硬泡具有较好的阻燃 性能。TGFTIR联用技术的应用能帮助我们深入了解阻燃剂的作用机理和聚氨酯的 燃烧行为。
2、TGFTIR分析:首先
然而,本研究的实验对象仅为某一特定类型的阻燃聚氨酯硬泡,研究结果具 有一定的局限性。因此,建议后续研究针对不同类型和不同性能要求的阻燃聚氨 酯硬泡进行更加系统和深入的研究,以期获得更加普遍的结论。可以进一步探索 其他先进的表征手段如XPS(X射线光电子能谱)和SEM(扫描电子显微镜)等, 以期更加全面地了解阻燃剂的作用机理和聚氨酯的燃烧行为。
四、结论与展望
本次演示对聚氨酯的阻燃性机理进行了简要介绍,并综述了近年来提高聚氨 酯阻燃性的方法及其效果。尽管已经有许多方法可以显著提高聚氨酯的阻燃性, 但仍存在一些挑战和问题需要解决。例如,如何提高聚氨酯的阻燃效率、降低成 本并保证其良好的加工性能和力学性能仍是需要解决的问题。
聚氨酯硬泡阻燃标准
聚氨酯硬泡阻燃标准[摘要]:聚氨酯硬泡大很多应用场合都是阻燃要求的,20年来中国相应的材料阻燃标准在不断修订,并逐步与国际标准接轨。
通过对以往研究工作的总结,本文就聚氨酯硬泡在实施《建筑材料燃烧性能分级方法》(GB8624-2006)后应向什么方向发展,提出了几点建议。
[关键词]:阻燃标准;聚氨酯硬泡;阻燃方向1聚氨酯硬泡20余年执行的相关阻燃标准1.1《建筑材料燃烧性能分级方法》(GB8624-1997)对于PU硬泡B1等级的严格要求近20年来,我国聚氨酯工业发展很快。
由于该产品具有非常低的导热系数及透水蒸汽性,质轻、比强度高,加之其与纸、金属、木材、水泥板、砖墙塑料板、沥青毡等具有很强的粘接性,不需另加其它粘合剂等优点,已为众多的工业及民用部门所采用。
但是,聚氨酯与其它有机高分子材料一样是一种可燃性较强的聚合物。
硬质聚氨酯泡沫塑料的密度小,绝热性能好,与外界的暴露面比其它材料大,因此更容易燃烧。
随着聚氨酯泡沫塑料的广泛运用,其材料的耐燃、防火等问题已成为迫切需要解决的重要课题。
在我国,由于不慎引燃聚氨酯泡沫塑料而导致火灾的事件时有发生,给聚氨酯泡沫的应用带来了一些负面影响。
在国外许多专家甚至认为这个问题是硬质聚氨酯泡沫塑料今后能否继续发展的关键之一。
因此硬质聚氨酯泡沫塑料的耐燃性、安全性,已成为能否用于建筑材料的重要技术指标。
许多国家的建筑立法机构都制定了一系列难燃法规,与此同时又相应的制定了一系列对聚氨酯泡沫塑料燃烧性能的测试方法。
我国从1980年开始制定了4项塑料燃烧性能试验方法的国家标准,即氧指数法(GB2406-1980)、炽热棒法(GB2407-1980)、水平燃烧法(GB2408-1980)、垂直燃烧法(GB2409-1980),特别是氧指数法(GB2406-1980)是我国适用于硬质聚氨酯泡沫塑料燃烧性试验的第1个国家标准。
1984年上海市公安局颁布了《关于生产、销售、使用高分子建筑材料的管理规定》,其中明确指出:硬质聚氨酯泡沫塑料使用在建筑上,氧指数不得小于26%。
聚氨酯泡沫的阻燃方法研究进展
燃 方 法 可 分 为 反 应 型 阻燃 法 、 非反应 型阻燃剂法 、 协 同阻燃法 、 浸 渍阻燃法、 引入 阻 燃 结 构 法 。 作 者 主 要 介 绍 了各 种 阻燃 方 法 的研 究 进 展 , 概 述 了 阻燃 方 法 研 究新 领 域 , 并 对 今 后 阻燃 聚氨 酯 泡 沫 研 究 开 发 提 出
方法 合 成 的阻燃 聚醚 多 元 醇 具 有 颗 粒 分 布 均 匀 、
于聚氨酯阻燃性能的改善及技术的实现 。 1 阻燃 法
1 . 1 反应 型 阻燃 法
粘度 低 、 物料 流 动性好 等 优点 。 王 兵[ 6 ] 等 采用 纳米 技 术与 膨胀 阻燃 技术 相 结
合 制备 新 型阻燃 级 聚合 物 多 元 醇 , 且 其 阻燃 效 果
考察了 P H D用量对泡沫 的发泡性能 、 物理机 械 性 能及 阻燃 性 能 的影 响 。结 果 表 明 , P HD 的加 入
收稿 日期 : 2 0 1 3  ̄ 0 5 — 0 4 作 者简介 : 高玉玲( 1 9 7 5 一) , 女, 吉林 松原 人 , 中 国石 油吉 林石化 公司研究 院工程师 , 主要 研究 方 向 : 生 物燃料 乙醇 相 关技术研究 。
1 1 1 阻燃 多元 醇 的合成
1 1 2 阻燃异 氰酸Байду номын сангаас酯 的合 成
周 成飞 L 7 ] 等 采用 一步 法 制备 了聚 ( 氨 酯一 酰 亚
胺) 泡沫, 分 析 了 泡 沫 的泡 孔 结 构 , 并 对 泡 沫 的吸 隔声性 能 、 力 学性 能 和 阻燃 性 能 进 行 了研 究 。结
综 述 专 论
S C I E N C E & T E C H N 0 L 0 G Y 化 I N 工 科 C H 技 E , M 2 0 I C 1 3 A , L 2 1 I ( N 4 D ) U : 7 S 6 T  ̄ R 7 Y 9
阻燃聚氨酯发泡 阻燃剂比例
阻燃聚氨酯发泡阻燃剂比例阻燃聚氨酯发泡是一种具有阻燃性能的聚氨酯发泡材料。
在聚氨酯发泡过程中,加入适量的阻燃剂可以提高材料的阻燃性能,降低火灾发生的可能性,保护人身和财产安全。
阻燃剂比例的选择是决定阻燃效果的重要因素。
阻燃剂是一种能够抑制燃烧过程并减少火势蔓延的化学物质。
在阻燃聚氨酯发泡中,常用的阻燃剂有氯代磷酸酯、氯化石蜡、氨气腈和偶氮二酮等。
这些阻燃剂具有不同的阻燃性能和特点,根据具体的使用要求选择合适的阻燃剂非常重要。
在确定阻燃剂比例时,需要考虑多个因素。
首先,需要考虑聚氨酯发泡材料所处的使用环境和应用要求。
不同的应用场景对阻燃要求的严格程度不同,因此选择不同的阻燃剂比例是必要的。
其次,需要考虑阻燃剂与其他添加剂的配比。
阻燃剂与泡沫稳定剂、交联剂等添加剂的配比会影响到整个发泡体系的性能。
最后,需要考虑阻燃剂与聚氨酯原料的相容性。
阻燃剂的添加不应对聚氨酯发泡材料的性能产生影响。
在实际操作中,可以根据不同材料的阻燃性能需求进行试验和验证,选择合适的阻燃剂比例。
试验中,可以按照一定比例将阻燃剂加入到聚氨酯原料中,然后进行发泡反应,并测试材料的阻燃性能。
通过多次试验和验证,找到最佳的阻燃剂比例。
此外,值得注意的是,阻燃剂的使用量也需考虑对发泡材料其他性能的影响。
过量的阻燃剂可能会降低发泡材料的物理性能和机械性能,影响其应用性能。
因此,在选择阻燃剂比例时,需要权衡阻燃性能与其他性能之间的平衡。
总的来说,阻燃聚氨酯发泡材料的阻燃剂比例选择是一个综合考虑多个因素的过程。
根据使用环境和应用要求,试验验证不同阻燃剂比例的阻燃性能,找到最佳的比例。
同时,还需要考虑与其他添加剂的配比,以及阻燃剂与聚氨酯原料的相容性。
通过合理调节阻燃剂比例,可以提高阻燃聚氨酯发泡材料的阻燃性能,确保生产的发泡材料符合阻燃要求,保护人身和财产的安全。
硬质聚氨酯泡沫的阻燃技术
聚氨酯泡沫的阻燃技术聚氨酯泡沫的阻燃技术最常用的方法是在PUF中加入反应型或添加型阻燃剂。
用于PUF 的阻燃剂除了应满足阻燃剂的一般要求外,还应与PUF各组分相容,在多元醇中溶解性好,不致引起泡沫体“焦化”,且最好是粘度较低的液体,以免造成加工工艺上的困难。
PUF也可采用固态添加型阻燃剂,但常与液态添加型阻燃剂联用。
所以PUF所用阻燃剂与热塑性塑料用阻燃剂有所不同。
提高聚氨酯泡沫的阻燃性的方法:1、物理法(包括添加阻燃剂法和浸渍、涂敷法)①添加阻燃剂法,即将添加型阻燃剂直接加入聚氨酯基料中,机械的混合,再经挤塑、模塑、发泡定型等加工过程而成为制品,使其具有阻燃性。
有机磷酸酯类化合物,尤其是有机卤代磷酸酯,是聚氨酯泡沫常用的添加型阻燃剂。
阻燃机理如下:含磷阻燃剂在泡沫塑料燃烧时受热,将磷化物转化为偏磷酸和聚偏磷酸:磷化物→磷酸→偏磷酸→聚偏磷酸聚偏磷酸覆盖在聚合物表面形成保护层,磷酸、聚磷酸及聚偏磷酸的脱水作用,形成碳化膜阻止氧气的补给和热量传递,从而阻止燃烧反应的不断进行。
含卤素阻燃剂在泡沫塑料燃烧时,受热分解成卤化氢,卤化氢具有与燃烧反应中OH自由基反应生成水的作用,从而降低了OH自由基的浓度,破坏了燃烧反应继续进行的条件,抑制了燃烧反应进一步进行。
同时,生成的水在高温下汽化,会在环境中吸收热量,使温度有所下降,从而减慢燃烧速度,达到阻燃的作用。
使用添加型阻燃剂是聚氨酯泡沫应用最广泛的阻燃方法。
该法对泡沫体生成时的反应影响较小,制造工艺不必做很大改动,阻燃效果显著,泡沫制品的综合性能较好。
聚氨酯硬质泡沫常用三氯丙基磷酸酯(TCPP)、三氯乙基磷酸酯(TCEP)、甲基磷酸二甲酯(DMMP)作为添加型阻燃剂。
这三种阻燃剂均为含磷阻燃剂,由于磷元素含量不同,导致阻燃性能差异较大,其中,TCPP阻燃性能较差;TCEP阻燃效果持久性较差,但价格便宜;DMMP磷元素含量最多,阻燃性极佳。
大量研究表明,当阻燃剂混合使用时,阻燃效果要比单独添加一种阻燃剂好得多,且阻燃剂的用量可以大大减少,从而降低成本、降低燃烧发烟量,这既是阻燃剂的协同效应。
磷酸三(2-氯丙基)酯安全技术说明书
磷酸三(2-氯丙基)酯安全技术说明书一、产品概述磷酸三(2-氯丙基)酯(TPCP)是一种常用的工业化学品,主要用于制造聚氨酯泡沫塑料的阻燃剂。
本安全技术说明书旨在提供关于磷酸三(2-氯丙基)酯的安全操作和防护信息。
二、成分/组成信息磷酸三(2-氯丙基)酯是一种含有三个2-氯丙基磷酸酯基团的化合物。
化学式为C9H18Cl3O4P。
三、危险性概述磷酸三(2-氯丙基)酯具有低至中等毒性,可引起刺激和皮肤过敏。
长时间接触高浓度物质或意外摄入可能导致健康问题。
四、急救措施如发生皮肤接触,应立即用肥皂和清水冲洗接触部位至少15分钟。
如眼睛接触,应立即用大量清水冲洗眼睛至少15分钟,并立即就医。
如吸入或摄入,应立即移至新鲜空气处,并寻求医疗救助。
五、消防措施磷酸三(2-氯丙基)酯为可燃性液体,可使用干粉、泡沫或二氧化碳灭火器进行灭火。
如遇火源,应远离火源并尽快报警。
六、泄漏处置少量泄漏时,可用干燥的砂土、锯末等非活性材料吸收泄漏物,并将吸收物移至安全容器内处理。
大量泄漏时,应设置围堤或挖坑收容,用泡沫覆盖以降低蒸汽灾害风险。
七、操作处置与储存操作时应佩戴合适的个人防护装备,如化学防护眼镜、化学防护服和化学防护手套等。
储存时应存放在阴凉通风的库房中,并远离火源和热源。
应使用专用容器储存,以减少蒸发和污染的风险。
八、接触控制/个体防护应尽可能减少作业人员与磷酸三(2-氯丙基)酯的直接接触。
应提供适当的通风设施,以降低蒸汽和气体的浓度。
应定期监测工作场所空气中磷酸三(2-氯丙基)酯的浓度,以确保符合国家职业卫生标准。
九、理化特性磷酸三(2-氯丙基)酯为无色至淡黄色液体,具有轻微的刺激性气味。
其相对密度为1.304~1.306,沸点为285℃(分解),闪点为157℃。
溶解性:不溶于水,可溶于有机溶剂。
稳定性:在强酸和强碱条件下易水解。
十、稳定性和反应性磷酸三(2-氯丙基)酯具有较低的稳定性,在强酸和强碱条件下易水解。
聚氨酯泡沫阻燃剂热分解温度
聚氨酯泡沫阻燃剂热分解温度
聚氨酯泡沫阻燃剂是一种添加到聚氨酯泡沫材料中,用来提高其防火性能的化学添加剂。
这类阻燃剂能够在材料受热时发挥抑制火焰蔓延、延缓燃烧速度、降低烟气毒性及减少热量释放的作用。
聚氨酯泡沫阻燃剂的热分解温度取决于具体的阻燃剂种类和配方。
不同的阻燃剂有不同的分解温度,一般来说,聚氨酯泡沫中添加的无机阻燃剂如氢氧化铝、氢氧化镁等,其分解温度较高,通常在300℃以上;而有机阻燃剂如磷系阻燃剂、氮系阻燃剂的分解温度可能稍低一些。
聚氨酯泡沫本身的分解温度也会影响阻燃剂的选择和效果,聚氨酯泡沫在没有添加阻燃剂时,其开始分解的温度大约在200℃至250℃之间。
当加入阻燃剂后,理想的阻燃剂应在聚氨酯泡沫开始分解之前或初始分解阶段就开始发挥阻燃作用,通过吸热、稀释可燃气体浓度、形成保护炭层等方式阻止火焰蔓延和热量传递。
根据阻燃机理和化学成分的不同,聚氨酯泡沫阻燃剂大致可以分为以下几类:
1.无机阻燃剂:如氢氧化铝(Al(OH)3)、氢氧化镁
(Mg(OH)2)等,主要通过吸热降温、稀释氧气浓度以及在
燃烧过程中形成隔离膜来达到阻燃效果。
2.有机卤素阻燃剂:如多溴联苯醚(PBDEs)、氯化石蜡等,通
过释放出自由卤素离子打断燃烧链式反应来阻燃,但由于环
保问题和生态毒性,此类阻燃剂的使用正逐渐受到限制。
3.磷系阻燃剂:包括红磷、聚磷酸铵、有机膦酸酯等,它们能
在材料表面形成碳化保护层,阻止热量与氧气接触,从而实现阻燃。
[讲解]PU燃烧性能
聚氨酯硬泡保温材料阻燃技术聚氨酯硬质泡沫板材以具有容重强度高、吸水率小、低温或高温尺寸稳定性好、使用寿命长、绝热性能优异等特点,广泛应用于石油、化工、建筑、包装、冷藏、军工、航天、航空、交通运输、工业造型设计等诸方面作结构材料和绝热材料。
随着人们对聚氨酯研究越来越深,聚氨酯的优异性能逐渐得到了认识和使用。
然而聚氨酯硬泡材料在生产、施工和使用中的火灾事故屡有发生,给人们的生命和财产造成了严重危害。
本文笔者以2003年青岛“4·5”火灾和2004 年青岛丰旭实业有限公司青州分公司“4·22”火灾为例,分析聚氨酯泡沫材料(简称PU)在生产、施工和使用中存在的火灾危险性,给出聚氨酯泡沫材料的阻燃方法和在生产、施工和使用中的火灾防范措施。
一、聚氨酯硬泡材料推广使用趋势在我国改革开放,社会文明日新月异的背景下,中国经济发展取得举世瞩目的成就,但这种令世人瞩目的快速增长有2 /3是在对生态环境透支的基础上实现的。
在中国消耗的能源中,建材及建筑耗能占47. 3%。
经济发展离不开资源的支撑,资源的承载能力也制约着经济的发展,因此,建设部决定在全国全面推广新型建筑节能技术,到2020年,我国住宅和公共建筑建设的资源消耗水平要接近或达到现阶段中等发达国家的水平。
建设部科学技术司梁俊强处长明确表示:“发展节能省地型住宅和公共建筑是建筑业、建材业可持续发展必然要求,提高各级政府与民众对建筑节能的认识十分必要。
推广聚氨酯在建筑中的应用,将有助于缓解日益紧张的能源状况,推动绿色产业的深入发展,国家也将在立法和政策上支持建筑节能材料的生产和应用。
”聚氨酯硬泡材料(简称PU硬泡)是目前国际上性能最好的保温材料,原料方面,中国是拥有生产异氰氨酯这一高新技术自主知识产权的五个国家之一。
硬质聚氨酯具有重量轻、导热系数低、耐热性好、耐老化、容易与其它基材黏结、燃烧不产生溶滴等其它材料不可比拟的优异性能,广泛用作建筑物的屋顶、墙体、天花板、地板、门窗等的保温隔热材料。
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近几 年 ,随着节 能建 筑理念 的推 广 ,我 国建 筑领
学 过程 ,其 动力 学 还 受 一 些 物 理 因 素 影 响 。 目前 所 有控 制燃烧 的尝试 都 是集 中在改 善燃 烧过 程 中某个 或 者 多个 环 节 发 生 化 学 和 物 理 过 程 的 速 率 方 面 :
采 用在 高度 吸热过 程 中产生 能起 覆盖 火焰作 用 的挥发
பைடு நூலகம்
塑料 工 业
CHI NA PLAS CS I TI NDUS TRY
第4 0卷 S l
21 0 2年 5月
聚 氨酯 泡 沫 的阻 燃 技术
米 岩 ,陈 涛 ,姜长 乐 ,高振 华
( 东北 林业 大学 材料 科 学 与T 程 学 院 ,黑 龙 江 哈 尔滨 l04 ) 50 0 摘 要 :聚氨 酯 ( U) 泡 沫 塑料 是 用量 最 大 的一 种 聚 氨 酯 产 品 ,占 聚 氨 酯 制 品总 量 的 5 % 以 上 。但 是 , 聚 氨 酯 泡 P 0 沫 易燃 ,而 且 燃 烧 时会 产 生 大 量 的有 毒 气 体 和 烟 尘 ,对 人 体 健 康 、环 境保 护 和 社会 安 全都 会 产 生 不 良影 响 。 凶此 ,聚 氨酯 泡 沫 的 阻燃 成 了 国 内外 关 注 的 问题 。介 绍 了 国 内外 关 于 聚 氨 酯 泡 沫 阻 燃 方 面 的 研 究 进 展 ,重 点是 聚 氨 酯 的 阻 燃 机 理 、常 用 阻燃 剂 和 阻燃 处 理 技 术 。
s i , t e fa e itn e o a o t i s ge tc n e n n c re ty a s Th s p p r ito u e h e u t h me r ssa c fPU f m b a n r a o c r s i u r n e r . l o i a e n r d c s te r — s a c r g e s so a e itn e o e r h p o r se ff me r ssa c fPU o m sb o u i g o h e ha im fPU fa ea d n l f a y f c sn n t e m c n s o me r tr i g, c n— l ol m O r ea d n s a d tc n lge o e t n b o d. B f e r tr a t n e h oo is d m si a d a r a i c K e wor : PU o m ; Flme Re a d n : F a tr n e h nim y ds Fa a tr a t l me Rea da tM c a s
A s at o uehn ( U) f m i temoti ot tpluehn rd c, w ih acu t f b t c:P l rta e P r y o s h s mpr n o rta epo u t hc co nso a a y r
mo e t a 0% P r h n 5 U p o u t. Ho v r, PU a i a rd cs we e o f m s f mma l n p o u e n mb r o o i a e a d l b e a d r d c s a u e f t xc g s s n s k sd rng c mb to h tdo sg e th r o h ma e lh,e vr n n n o ils c i mo e u i o usi n ta e r a a ms t u n h at n io me ta d s ca e urt As a r — y. e
被誉 为 “ 现 6 % 节 能 的 理 想 保 温 材 料 ” 。 由 于 实 5 含 易燃 的碳氢链 段 以及 密度小 、比面积 大 ,聚氨酯泡
性 不燃 物质 创造 一个 “ 源 ” 冷 ,使 聚 合物 材料 的温 度
域 出现 了许 多新 型节 能保 温体 系 ,聚氨酯硬 泡材 料 以
其卓 越 的保温 隔热性 能 ,自 2 0世 纪 9 0年代 以来 大量 用 于我 国的冰箱 、冰柜 、管道 、冷库 、建筑 屋 面等保 温环 节 ,在提 高人 民生活 水平 、节 能保温 等方 面发挥 着重要 作 用 。随着 我 国建 筑 节能 标 准 的不 断提 高 , 聚氨 酯 硬 泡 材 料 因其 导 热 系 数 最 小 『 . 2 ≤0 0 7 W/ ( ・ ] m K) ,使 其 在 建 筑 外 墙 领 域 的 应 用 受 到 推 崇 ,
MI Y n, C a HEN T o J A h n — , GAO Z e — u a , I NG C a g l e hnh a
( olg fMaeil ce c n n ie r g C l eo tra in ea d E gn ei ,Not es oet ies y e S n r atF rs yUnv ri ,Habn1 0 4 h r t ri 0 0,C ia 5 hn )
关 键 词 :聚 氨酯 泡 沫 ;阻燃 剂 ;阻 燃 机 理
中 图 分 类 号 :T 3 83 Q 2 .
文 献 标 识 码 :A
文 章 编 号 :10 5 7 ( 0 2 S — 00— 5 0 5— 70 2 1 ) 1 0 4 0
Fie Re it n e Te h l g fPo y e h ne Fo m s r ss a c c no o y o l ur t a a