山东师范大学科技成果——纳米增强阻燃聚氨酯
阻燃聚酯／纳米Si02复合材料的制备及阻燃性能
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山东师范大学科技成果——微米级可膨胀聚合物微球
山东师范大学科技成果——微米级可膨胀聚合物微球成果简介可膨胀聚合物微球（expandable polymeric microspheres）是一种微小的球状塑料颗粒。
微球是由一种聚合物的壳体和它包裹着的气体（起泡剂）组成。
当加热到一定温度时，热塑性壳体软化，壳体里面的气体膨胀，结果在压力的作用下体积随之大大增加。
可膨胀聚合物微球膨胀前的粒径一般在5-100μm，膨胀后体积增加至20-35倍，密度则从膨胀前的约400-1200kg/m3降低至20-30kg/m3。
可膨胀聚合物微球的膨胀示意图可膨胀聚合物微球由于其独特的性能，目前已广泛应用于多个行业，国内外的用量呈现出快速增长的趋势。
例如，这类微球作为轻质填料在造纸、聚酯胶泥、人造大理石、PVC吹起拖鞋等行业的使用比重越来越高；作为发泡剂，可应用于三维凹版印刷以及汽车工业用的修补涂料和密封胶、纸张、织物的喷染和浸渍；作为改性剂可改善传统聚合物材料的缺陷（如应用于热固性树脂能减少空隙、空洞和表面的缺陷）。
由于可膨胀聚合物微球具有较大的膨胀比，使用时只需加入少量即可达到提高材料性能的目的。
单体以丙烯腈为主、交联剂为二乙烯或三乙烯基交联剂、引发剂为油溶性AIBN、起泡剂为低分子的烃类化合物；分散介质主要使用纳米二氧化硅溶胶或新制纳米氢氧化镁溶液和少量的稳定助剂（PVP 等）。
工艺：将含有分散介质的水相和含有单体、交联剂、引发剂和起泡剂的油相于高压釜中，在一定压力下高速均化，均化后的悬浮液熟化一定时间后，在一定温度下聚合，粗产品先常压过滤去除少量的凝胶，再减压抽滤得可膨胀聚合物微球。
一般工艺流程如下：通过改变交联密度或/和起泡剂的种类，可制备最佳膨胀温度范围为60-150oC的微米级可膨胀聚合物微球。
生产条件及市场预测本项目要建立相应的生产车间，包括厂房、生产装置，按年产1万吨聚合物微球计算，约需一次性投资2000万元。
本项目所得的聚合物微球生产成本约为4500元/吨，每吨销售价格约6000-7500元。
山东师范大学科技成果——磷酸三辛酯项目
山东师范大学科技成果——5000t/a磷酸三辛酯项目成果简介磷酸三辛酯（TOP）是一种既有阻燃性又有耐寒性的特种增塑剂。
主要应用于军用PVC制品、涂料、合成橡胶及纤维中，还可以用于双氧水（H2O2）的工作溶剂、润滑油添加剂、贵重金属萃取剂等。
目前，我国磷酸三辛酯的生产工艺路线主要是采用减压法。
就是在减压条件下，辛醇与三氯氧磷（POCl3）直接反应，减压排出生成的HCl得到TOP。
减压法存在环境污染、设备腐蚀、辛醇无法回收套用等缺点，一直制约着行业的进一步规模化生产。
目前，三辛酯主要有杭州大自然、岳阳中顺等生产厂家。
但由于双氧水行业的迅速扩张，山东境内及周边又没有三辛酯生产厂，可以预见，在三辛酯产品的市场需求和使用便利性上存在很大问题，而5000t/a三辛酯项目完成后，不但可以满足本地区需要，还可以利用成本优势和技术服务优势占有山东周围的市场。
本项目拟采用醇钠法合成磷酸三辛酯。
醇钠法是辛醇与碱金属反应生成碱金属的醇化物，然后与三氯氧磷（POCl3）反应得到TOP。
此合成路线副产物为氯化钠，从而避免了减压法的诸多缺陷，是一种环境友好的制备方法。
产品具有生产安全（全部为常压操作），环保无三废（氯化钠残液可作为副产品回收后出售）。
生产条件及市场预测本项目需要建立普通原料库，危险品原料库，成品库、醇钠车间、酯化车间、分馏车间（分馏精馏塔）、公用工程车间、盐酸吸收装置、氯化钠回收车间等，本项目用地50亩左右，预计设备投资1000万左右。
本项目年产5000吨，产值约10000到15000万，将以国内最先进的工艺设备、检控设备，最全面的环保设施来设计建造，建成后为我国现有规模最大，工艺最先进的三辛酯生产厂。
具有良好的社会、经济效益。
纳米二氧化硅增强硬质聚氨酯泡沫塑料的制备
国 防 科 技 大 学 学 报 第26卷第4期 JOURNA L OF NA TIONA L UNIVERSITY OF DEFE NSE TECHNO LOGY V ol.26N o.42004文章编号:1001-2486(2004)04-086-04纳米二氧化硅增强硬质聚氨酯泡沫塑料的制备Ξ王 军1,高 四1,王亦菲1,汪 萍1,王建华2,刘永华2(1.国防科技大学航天与材料工程学院,湖南长沙 410073;2.中国工程物理研究院化工材料研究所,四川绵阳 621900)摘 要:采用功率超声,将纳米二氧化硅颗粒分散到多次甲基多苯基多异氰酸酯体系内,然后与聚醚多元醇聚合制得了纳米二氧化硅增强的硬质聚氨酯泡沫塑料。
SE M分析表明,纳米二氧化硅均匀分散在聚氨酯泡沫中。
在较低添加量时,纳米二氧化硅使压缩强度和冲击强度有一定提高,但会引起多次甲基多苯基多异氰酸酯粘度迅速增加,从而导致发泡反应困难,当添加量为7wt%时,压缩强度和冲击强度开始下降。
关键词:聚氨酯泡沫塑料;纳米二氧化硅;力学性能中图分类号:T B331 文献标识码:APreparation of N ano Silicon Dioxide R einforcedRigid Polyurethane FoamW ANGJun1,G AO S i1,W ANG Y i2fei1,W ANG Ping1,W ANGJian2hua2,LI U Y ong2hua2(1.C ollege of Aerospace and M aterial Engineering,National Univ1of Defense T echnology,Changsha410073,China;2.Institute of Chem ical M aterials,China Academy of Engineering Physics,M ianyang621900,China)Abstract:By power ultras onic,nano silicon dioxide particles were dispersed into polyaryl2polymethylene2is ocryanate(PAPI)and rigid polyurethane foams rein forced by nano S iO2were prepared by polymerization PAPI with polyether poly ol.SE M was em ployed to observe the structures of S iO2filled polyurethane foam and showed that nano S iO2particles had been dispersed uniformly in foam.Results of mechanic test show that nano S iO2particles in low loading fraction can increase the com pressed strength and im pact strength of the rigid polyurethane foam.But the addition of nano S iO2conduces to the rapid accretion of viscosity of PAPI,which makes the foam reaction difficult to set in and the im pact strength decreases with the addition of7%nano S iO2.K ey w ords:polyurethane foam;nano silicon dioxide;mechanical properties硬质聚氨酯泡沫塑料具有较高的压缩强度和较好的尺寸稳定性,可以部分代替木材、金属和其他塑料,在国防、军工、汽车、交通、运输、建筑和体育等行业具有广泛的应用。
一种纳米材料提高水性聚氨酯阻燃性的制备方法[发明专利]
![一种纳米材料提高水性聚氨酯阻燃性的制备方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/b363fa6e8762caaedc33d4d1.png)
专利名称：一种纳米材料提高水性聚氨酯阻燃性的制备方法专利类型：发明专利
发明人：段宝荣
申请号：CN201210478534.6
申请日：20121123
公开号：CN102924903A
公开日：
20130213
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种纳米材料提高水性聚氨酯阻燃性的制备方法，在二月桂酸二丁基锡催化剂存在的条件下，将聚四氢呋喃醚二醇与异佛尔酮二异氰酸酯混合，于75～95℃下反应1.5～3.5h，得到聚氨酯预聚体；向聚氨酯预聚体中加入羧基含量为聚氨酯预聚体重量1.2～3.2％的亲水扩链剂和聚氨酯预聚体重量12～25％的丙酮溶剂，于65～85℃条件下反应1.5～3.5h，加入三乙胺进行中和反应30～50min，加水进行乳化，形成一种聚氨酯乳液A；往聚氨酯乳液A中加入其重量5～10%的纳米材料乳液，在pH为7的条件下剪切搅拌20～50min，得到阻燃性水性聚氨酯，所制备的阻燃性聚氨酯环保、价格低廉，能满足市场对阻燃皮革制品的低成本需求。
申请人：段宝荣
地址：264005 山东省烟台市莱山区清泉路30号
国籍：CN
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碳纳米管基导电阻燃型水性聚氨酯涂料和胶黏剂制备方法[发明专利]
![碳纳米管基导电阻燃型水性聚氨酯涂料和胶黏剂制备方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/891f6549284ac850ac0242c5.png)
专利名称：碳纳米管基导电阻燃型水性聚氨酯涂料和胶黏剂制备方法
专利类型：发明专利
发明人：王延青,段宝荣
申请号：CN201410673168.9
申请日：20141123
公开号：CN104327717A
公开日：
20150204
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明涉及碳纳米管基导电阻燃型水性聚氨酯涂料和胶黏剂制备方法，具体步骤为：首先对碳纳米管进行酸化处理，在其表面上修饰一定比例的羧基基团，然后通过与丙烯酰胺缩合反应，制备酰胺化碳纳米管中间体，最后利用原位聚合法将酰胺化的碳纳米管与异佛尔酮二异氰酸酯聚合，提高碳纳米管在水性聚氨酯乳液中的分散性和增强与聚氨酯分子间的物理化学作用，最终制备出一种新型碳纳米管基导电阻燃型水性聚氨酯涂料和胶黏剂乳液，广泛应用于墙体、家具、金属器具涂料，作为塑料、玻璃、橡胶、造纸、皮革和纺织的胶黏剂。
申请人：段宝荣
地址：264005 山东省烟台市莱山区清泉路30号
国籍：CN
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碳纳米管改性阻燃性水性聚氨酯涂料与胶粘剂的制备方法[发明专利]
![碳纳米管改性阻燃性水性聚氨酯涂料与胶粘剂的制备方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/b36337f1227916888586d7a6.png)
专利名称：碳纳米管改性阻燃性水性聚氨酯涂料与胶粘剂的制备方法
专利类型：发明专利
发明人：段宝荣,王全杰,王辉强,唐志海,王琦研,王雪,刁屾,仇同济
申请号：CN201911395657.1
申请日：20191230
公开号：CN111117466A
公开日：
20200508
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明涉及碳纳米管改性阻燃性水性聚氨酯涂料与胶粘剂的制备方法，首先利用偶联剂、去离子水、单宁酸和氮化硼纳米片层制备改性导热填料；然后利用聚合物多元醇和改性导热填料制备A组分；最后利用A组分、异氰酸酯和二月桂酸二丁基锡，并加入改性剂、多元醇扩链剂、交联剂和填料聚合链制得聚氨酯A，在所得聚氨酯A中再加入增粘剂制得碳纳米管改性阻燃性聚氨酯涂料与胶粘剂。
所得聚氨酯涂料与胶粘剂具有更好地降低燃烧烟雾性能及提高压敏性能的突出优势。
申请人：烟台大学
地址：264003 山东省烟台市莱山区清泉路30号
国籍：CN
代理机构：烟台双联专利事务所(普通合伙)
代理人：王娟
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《基于纳米SiO2的P-N-Si系阻燃剂的合成及其对聚氨酯的阻燃改性研究》范文
《基于纳米SiO2的P-N-Si系阻燃剂的合成及其对聚氨酯的阻燃改性研究》篇一一、引言随着人们对材料安全性能的日益关注，阻燃剂在聚合物材料中的应用越来越受到重视。
纳米SiO2因其独特的物理和化学性质，在阻燃领域具有广阔的应用前景。
本文旨在研究基于纳米SiO2的P-N-Si系阻燃剂的合成及其对聚氨酯（PU）的阻燃改性效果。
二、P-N-Si系阻燃剂的合成1. 材料与试剂本实验所使用的材料包括纳米SiO2、磷酸、氮化物等。
所有试剂均为分析纯，使用前未进行进一步处理。
2. 合成方法首先，将纳米SiO2与磷酸进行反应，生成磷酸硅酸盐。
接着，将氮化物与上述产物进行反应，得到P-N-Si系阻燃剂。
在合成过程中，通过控制反应条件，如温度、时间等，实现对产物性能的调控。
三、阻燃剂对聚氨酯的阻燃改性研究1. 聚氨酯的制备采用常规方法制备聚氨酯（PU）。
在此过程中，将P-N-Si系阻燃剂均匀分散于PU中，以实现阻燃改性。
2. 阻燃性能测试通过垂直燃烧测试、极限氧指数（LOI）测试、锥形量热仪测试等方法，对改性后的聚氨酯进行阻燃性能测试。
同时，采用扫描电子显微镜（SEM）观察阻燃剂在PU中的分布情况。
四、实验结果与讨论1. 合成结果通过实验，成功合成了P-N-Si系阻燃剂。
通过调整反应条件，可实现对产物性能的调控。
2. 阻燃性能分析实验结果表明，P-N-Si系阻燃剂对聚氨酯具有显著的阻燃效果。
在垂直燃烧测试中，改性后的聚氨酯表现出较低的火焰传播速度和烟密度。
LOI测试显示，随着阻燃剂含量的增加，PU的LOI值逐渐提高，表明其燃烧性能得到改善。
锥形量热仪测试结果显示，改性后的聚氨酯具有较低的热释放速率和总热释放量，表明其具有较好的阻燃性能。
3. 微观结构分析通过SEM观察发现，P-N-Si系阻燃剂在聚氨酯中分布均匀，能够有效提高PU的阻燃性能。
此外，该阻燃剂在高温下能够形成致密的炭层，有效阻止火焰的传播。
五、结论本文成功合成了基于纳米SiO2的P-N-Si系阻燃剂，并将其应用于聚氨酯的阻燃改性。
《生物基阻燃剂的合成及其对聚氨酯的阻燃改性研究》范文
《生物基阻燃剂的合成及其对聚氨酯的阻燃改性研究》篇一一、引言随着对环境友好的绿色化工发展理念日益重视，利用生物基阻燃剂在各类高分子材料中的研究及应用已经成为近年来的重要趋势。
尤其是在聚氨酯材料领域，提高其阻燃性能及热稳定性的需求不断增强。
本研究着重探讨了一种新型生物基阻燃剂的合成及其对聚氨酯的阻燃改性效果。
二、生物基阻燃剂的合成生物基阻燃剂是利用可再生生物资源制备的阻燃剂，具有低毒性、环保等优点。
本研究通过生物质资源中的多酚类物质进行缩合聚合，制备了具有高纯度及优良性能的生物基阻燃剂。
合成步骤包括：1. 选择适当的生物质原料进行预处理，包括破碎、提纯和萃取等步骤。
2. 将提取的多酚类物质与具有阻燃效果的化合物进行缩合聚合反应，生成具有三维结构的阻燃剂分子。
3. 经过后续的分离纯化步骤，得到高纯度的生物基阻燃剂。
三、生物基阻燃剂对聚氨酯的阻燃改性研究1. 材料准备：将合成的生物基阻燃剂与聚氨酯材料混合，制备成不同含量的阻燃聚氨酯材料。
2. 阻燃性能测试：采用极限氧指数（LOI）测试、垂直燃烧测试和热释放速率测试等方法，对不同含量生物基阻燃剂的聚氨酯材料进行性能评价。
3. 实验结果分析：随着生物基阻燃剂含量的增加，聚氨酯材料的LOI值提高，垂直燃烧等级上升，热释放速率降低。
表明生物基阻燃剂能够有效提高聚氨酯材料的阻燃性能及热稳定性。
四、实验结果与讨论通过对实验数据的分析，我们发现：1. 生物基阻燃剂的加入显著提高了聚氨酯材料的阻燃性能。
当生物基阻燃剂含量达到一定值时，聚氨酯材料可达到较高的LOI值和垂直燃烧等级。
2. 生物基阻燃剂在聚氨酯材料中具有良好的分散性和相容性，有助于提高材料的热稳定性。
在高温条件下，生物基阻燃剂能够形成保护性炭层，减缓热量传递和材料降解速度。
3. 生物基阻燃剂的环保性能符合绿色化工发展理念，有助于降低聚氨酯材料的环境污染风险。
五、结论本研究成功合成了一种新型生物基阻燃剂，并将其应用于聚氨酯材料的阻燃改性。
高导热高阻燃聚氨酯灌封胶的制备与性能研究
高导热高阻燃聚氨酯灌封胶的制备与性能研究李萍;颜启明;从赫雷【期刊名称】《中国胶粘剂》【年(卷),期】2024(33)3【摘要】以正己基三甲氧基硅烷(HTTS)为表面活化剂制备了改性氧化铝和改性聚磷酸铵,以提高氧化铝和聚磷酸铵在聚合物基质中的分散性。
在此基础上,以聚丙二醇、蓖麻油为羟基组分,改性氧化铝为导热填料,改性聚磷酸铵为阻燃剂,多亚甲基多苯基异氰酸酯为固化剂,再加上催化剂、消泡剂和分子筛,制备得到了双组分聚氨酯灌封胶。
研究了HTTS、R值、导热填料和阻燃剂的添加量对聚氨酯灌封胶性能的影响规律。
研究结果表明:当HTTS的添加量分别为2.0%和2.5%时,改性氧化铝和改性聚磷酸铵的活化效果较好;当R值1.15时,聚氨酯灌封胶的拉伸强度为2.76 MPa,断裂伸长率为254%;当改性氧化铝和改性聚磷酸铵的添加量分别为70%和8%时,聚氨酯灌封胶的导热系数为2.11 W/(m·K),阻燃级别达到UL-94 V0级,极限氧指数为28.5%。
此外,所制备的聚氨酯灌封胶具有优异的稳定性,在50℃下储存30 d,A组分和B组分的旋转黏度分别在18~26 Pa·s和400~700 mPa·s的合理范围内波动。
最后,所制备的聚氨酯灌封胶的体积电阻率为5.1×10^(13)Ω·cm,吸水率为0.21%,凝胶时间为49 min,邵D硬度为52,固化后胶体表面平整,无气泡,说明该灌封胶的性能可以满足电子灌封领域的要求。
【总页数】7页(P38-44)【作者】李萍;颜启明;从赫雷【作者单位】河南工学院电缆工程学院;闽都创新实验室(中国福建光电信息科学与技术创新实验室);康达新材料(集团)股份有限公司【正文语种】中文【中图分类】TQ437【相关文献】1.高导热耐高温型环氧灌封胶的制备与性能2.高导热阻燃有机硅灌封胶的制备3.导热阻燃型有机硅灌封胶的制备与性能研究4.高导热低黏度新能源汽车用灌封胶的制备及性能研究5.阻燃高导热环氧灌封胶的制备与性能研究因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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山东师范大学科技成果——纳米增强阻燃聚氨酯
成果简介
聚氨酯（polyurethane，简称PU）是世界六大合成材料之一，具有优良的物理力学性能、电学性能、声学性能及耐化学腐蚀性能，并与多种材料有很强的粘接力，从而被广泛用作石油化工管道、冷藏设备、运输设备以及建筑物等的保温隔热材料。
但是未经阻燃处理的聚氨酯材料极限氧指数一般低于19%，属易燃材料，并在燃烧过程中放出HCN、CO等有毒气体，在火灾中常常给人们的生命和财产带来严重的危害。
在不降低其原有性能的基础上，增加阻燃性能具有重要意义。
但目前国内在该领域的研究与国外相比存在较大差距：在材料的阻燃性能上，国内产品的阻燃性能远远不足；在高性能阻燃聚氨酯的生产技术上，目前国内的阻燃工艺生产技术尚处研发阶段，达不到批量生产的要求，迟迟不能实现规模化，导致高性能阻燃聚氨酯产品主要靠进口。
研究新型高性能阻燃聚氨酯材料生产方法，解决阻碍阻燃聚氨酯产业化的共性关键技术，并快速实现规模化生产显得尤为迫切与重要。
针对阻燃聚氨酯生产技术中存在的上述问题，为了解决阻燃聚氨酯批量生产的瓶颈，本项目利用无机纳米粒子的特性，在阻燃性能提高上，一方面利用纳米氢氧化镁、纳米氢氧化铝等无机纳米粒子阻燃剂与甲基膦酸二甲酯（DMMP）协同作用，达到高效阻燃；另一方面利用无机纳米粒子比表面积效应吸附、捕集材料燃烧时产生的烟、气，
减少发烟，降低有毒气体的释放，达到阻燃并兼具低毒的绿色阻燃效果。
在阻燃聚氨酯的生产技术方面，解决无机纳米粒子的加入对有机高分子聚合反应体系造成的不利影响，探索优化出无机纳米材料与有机反应体系的最佳聚合工艺条件。
例如生产中存在的无机纳米粒子在有机反应体系中的团聚、聚沉作用，分散不均问题，纳米粒子的助催化作用对聚合工艺的改变问题等。
本项目通过改变纳米粒子的尺寸、用量，在工程上通过选用合适的反应器，解决反应工艺中出现的关键技术难点问题，以达到批量生产要求。
最终成功地研制出纳米增强的系列低烟、高阻燃、高回弹、高力学强度的新型高性能阻燃聚氨酯材料。
生产条件及市场预测
本项目将建成规模为15万吨/年纳米增强阻燃聚氨酯系列及配套聚醚多元醇生产线。
主要建设生产装置厂房，包括聚醚多元醇合成、阻燃聚氨酯组合料，端氨基特种聚醚多元醇，POP接枝聚醚多元醇等厂房及配套的纯水系统、制氮系统、制冷系统、公用工程系统，配电系统，仓储系统，罐区系统，废水废气处理系统，安全消防系统，质量分析系统，办公及生活设施等工程，建筑面积46600余m2，购置设备300余台套。
本项目成功实施，将实现年产15万吨新型纳米增强高性能阻燃聚氨酯材料的生产规模，突破垄断，拥有自主知识产权，产品质量超过国外公司、生产成本远低于同质进口产品。
解决替代进口问题，为国内产品更新换代提供空间，预计将占有该类产品5%左右的市场，
并随着生产规模的进一步扩大及技术方面的竞争优势的提高，市场占有量将稳步增加。
与国外同质产品形成更大的竞争空间,为我国的高端聚氨酯品牌在国际上占有一席之地，具有巨大的经济社会效益。