阻燃聚氨酯材料簡(jiǎn)介.ppt

阻燃聚氨酯材料,阻燃聚氨酯材料主要內(nèi)容,聚氨酯材料簡(jiǎn)介 軟質(zhì)泡沫塑料常用阻燃性能測(cè)試方法 軟質(zhì)泡沫塑料常用阻燃劑 硬質(zhì)泡沫塑料常用阻燃性能測(cè)試方法 硬質(zhì)泡沫塑料常用阻燃劑 聚氨酯材料展望,聚氨酯材料的發(fā)現(xiàn),聚氨酯全稱為聚氨基甲酸酯 ,是主鏈上含有重復(fù)氨基甲酸酯基團(tuán)（NHCOO）的大分子化合物的統(tǒng)稱。它是由有機(jī)二異氰酸酯或多異氰酸酯與二羥基或多羥基化合物加聚而成。 1937年德國(guó)Otto Bayer教授首先發(fā)現(xiàn)多異氰酸酯與多元醇化合物進(jìn)行加聚反應(yīng)可制得聚氨酯。 英美等國(guó)19451947年從德國(guó)獲得聚氨酯樹(shù)脂的制造技術(shù)于1950年相繼開(kāi)始工業(yè)化。 日本1955年從德國(guó)Bayer公司及美國(guó)DuPont公司引進(jìn)聚氨酯工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)。 20世紀(jì)50年代末我國(guó)聚氨酯工業(yè)開(kāi)始起步，近10多年發(fā)展較快。 目前世界聚氨酯總產(chǎn)量已經(jīng)超過(guò)1500萬(wàn)t，已占據(jù)合成材料第6位。,聚氨酯的特性,通過(guò)改變?cè)戏N類及組成，可以大幅度地改變產(chǎn)品形態(tài)及其性能，得到從柔軟到堅(jiān)硬的最終產(chǎn)品。 聚氨酯制品形態(tài)有軟質(zhì)、半硬質(zhì)及硬質(zhì)泡沫塑料、彈性體、油漆涂料、膠粘劑、密封膠、合成革涂層樹(shù)脂、彈性纖維等。 廣泛應(yīng)用于汽車制造、冰箱制造、交通運(yùn)輸、土木建筑、鞋類、合成革、織物、機(jī)電、石油化工、礦山機(jī)械、航空、醫(yī)療、農(nóng)業(yè)等許多領(lǐng)域。,聚氨酯的分類,聚氨酯根據(jù)所用原料的不同，可有不同性質(zhì)的產(chǎn)品，一般為聚酯型和聚醚型兩類。 根據(jù)用途分，可用于制造塑料、橡膠、纖維、硬質(zhì)和軟質(zhì)泡沫塑料、膠粘劑和涂料等。,國(guó)內(nèi)MDI生產(chǎn)、消費(fèi)情況,主要原材料生產(chǎn)、消費(fèi)情況,未來(lái)五年規(guī)劃增加產(chǎn)能183萬(wàn)噸,國(guó)內(nèi)TDI生產(chǎn)、消費(fèi)情況,主要原材料生產(chǎn)、消費(fèi)情況,未來(lái)五年規(guī)劃增加 產(chǎn)能98萬(wàn)噸,國(guó)內(nèi)聚氨酯產(chǎn)品消費(fèi)結(jié)構(gòu),其中，含溶劑聚氨酯產(chǎn)品約為220萬(wàn)噸， 含溶劑約154萬(wàn)噸。,2007年與2006年相比， 聚氨酯消費(fèi)量增加13.9%。 2001年到2007年間， 年均增長(zhǎng)率為24.9%。,國(guó)內(nèi)聚氨酯產(chǎn)品消費(fèi)結(jié)構(gòu),我國(guó)聚氨酯未來(lái)發(fā)展分析,我國(guó)MDI、TDI、PU的人均消費(fèi)量還很低； 聚氨酯是和人民生活和工業(yè)生產(chǎn)密切相關(guān)的，基本必須品。 受人口、交通運(yùn)輸、建筑節(jié)能和冰箱產(chǎn)業(yè)的拉動(dòng)，我國(guó)聚氨酯總體增長(zhǎng)速度為10-15%。 利潤(rùn)率減低，規(guī)模擴(kuò)大，增長(zhǎng)速度放緩，標(biāo)志著我國(guó)聚氨酯產(chǎn)業(yè)已將要步入發(fā)展的成熟期。,阻燃聚氨酯的必要性,聚氨酯軟泡廣泛用于家具和汽車行業(yè)，硬泡則廣泛用于建筑和設(shè)備制造行業(yè)的隔熱材料。 未經(jīng)阻燃處理的聚氨酯泡沫是可燃物，氧指數(shù)在18%以下，極易被點(diǎn)燃和燃燒，燃燒后會(huì)產(chǎn)生大量有毒煙霧。 聚氨酯材料的使用一定要達(dá)到一定的阻燃標(biāo)準(zhǔn)，各種法規(guī)的出臺(tái)大大推進(jìn)了阻燃技術(shù)的發(fā)展。,2.聚氨酯軟泡行業(yè)阻燃法規(guī),英國(guó)-1988年底禁止普通泡沫和高回彈泡沫用于家具制品，歐同體批準(zhǔn)此項(xiàng)禁令，其它歐洲國(guó)家紛紛效仿 英國(guó)：現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)BS5852 crib 5 美國(guó)：家具行業(yè)CAL TB 117D，汽車行業(yè)FMVSS 302 德國(guó)-建立了法規(guī)限制非阻燃泡沫的生產(chǎn)及使用 日本-運(yùn)輸省81號(hào)文件對(duì)于客車的座、臥墊材規(guī)定都必須使用阻燃制品，氧指數(shù)大于26.5 中國(guó)GB 8410-2006 汽車內(nèi)飾材料的燃燒特性,BS5852 crib 5,上圖為試件的安裝情形和尺寸，右圖為5#木籠的形狀,BS5852 crib 5測(cè)試方法,1 BS5852 試驗(yàn)聚氨酯軟泡所指定的火源是一只5#木籠（crib 5）。木籠是用一種被稱為蘇格蘭松的軟木制成的。用20根橫截面為6.5 mm X6.5mm的小木條由PVA膠或其它木膠粘合成如圖5中的木籠。每根小木條長(zhǎng)40mm，每層兩根木條共10層（木條共重17克）。在木籠最底層和倒數(shù)第二層之間粘接1片40mmX40mm醫(yī)用紗布（約0.3g)。 2 試驗(yàn)時(shí)在木籠的紗布上均勻滴加1.4ml的異丙醇，將木籠安置在兩塊相互垂直的泡沫試樣的正中間。底層木條應(yīng)與靠背的方向平行。 3 用適當(dāng)?shù)幕鹪矗ɑ鸩?，打火機(jī)，灼熱金屬絲等）點(diǎn)燃木籠底部的紗布并開(kāi)始計(jì)時(shí)。記錄火焰完全熄滅的時(shí)間，然后稱取泡沫的失重。 3 火焰應(yīng)在600秒內(nèi)熄滅，試樣失重不允許超過(guò)60g，除垂直放置的試樣的垂直方向外，試樣在任一方向上被燃燒的范圍距木籠中心不應(yīng)超過(guò)100mm。,美國(guó)阻燃的標(biāo)準(zhǔn)CAL TB117D,試驗(yàn)時(shí)，將燃著香煙置于靠背與坐墊的交界處，使香煙能同時(shí)與靠背及坐墊接觸。經(jīng)5min后無(wú)可見(jiàn)燃燒現(xiàn)象時(shí)，停止試驗(yàn)。連續(xù)3個(gè)試驗(yàn)中，泡沫塑料的至少80%未能破壞，煙熏長(zhǎng)度小于50mm，則通過(guò)實(shí)驗(yàn)。,美國(guó)聯(lián)邦交通安全標(biāo)準(zhǔn)FMVSS 302,1 主要是用來(lái)評(píng)價(jià)旅行車，多用途車，卡車和公共汽車的內(nèi)飾材料。2 它要求試樣尺寸為355mm X 102mm X 13mm。試樣數(shù)量5片。 3 試樣水平放置在U形托架上，用本生燈在泡沫試樣一端點(diǎn)燃15秒鐘，離火后當(dāng)火焰燃燒至距試樣自由端38mm處時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)。 4 要求每個(gè)試樣的火焰?zhèn)鞑ニ俣炔怀^(guò)10.2cm/min, 能在60秒內(nèi)熄滅或燃燒長(zhǎng)度不足51mm, 泡沫試樣就算通過(guò)了標(biāo)準(zhǔn)。,GB 8410-2006 汽車內(nèi)飾材料的燃燒特性,GB 8410-2006材料分級(jí)判定方法,如果試樣暴露在火焰中15 s，熄滅火源試樣仍未燃燒，或試樣能燃燒，但火焰達(dá)到第一測(cè)量標(biāo)線之前熄滅，無(wú)燃燒距離可計(jì)，則被認(rèn)為滿足燃燒速度要求，結(jié)果均記為A-0 mm/min。 如果從試驗(yàn)計(jì)時(shí)開(kāi)始，火焰在60 s內(nèi)自行熄滅，且燃燒距離不大于50 mm，也被認(rèn)為滿足燃燒速度要求，結(jié)果記為B。 如果從試驗(yàn)計(jì)時(shí)開(kāi)始，火焰在兩個(gè)測(cè)量標(biāo)線之間熄滅，為自熄試樣，且不滿足4.6.2項(xiàng)要求，則按4.5項(xiàng)要求進(jìn)行燃燒速度的計(jì)算，結(jié)果記為C-燃燒速度實(shí)測(cè)值mm/min。 果從試驗(yàn)計(jì)時(shí)開(kāi)始，火焰燃燒到達(dá)第二標(biāo)線，或者存在4.4.9項(xiàng)情況(主動(dòng)結(jié)束試驗(yàn))，則按4.5項(xiàng)要求進(jìn)行燃燒速度的計(jì)算，結(jié)果記為D-燃燒速度實(shí)測(cè)值mm/min。 如果出現(xiàn)試樣在火焰引燃15 s內(nèi)已經(jīng)燃燒并到達(dá)第一標(biāo)線，則認(rèn)為試樣不能滿足燃燒速度的要求，結(jié)果記為E。,3.聚氨酯軟泡常用的阻燃劑,添加型阻燃劑 1 低分子量阻燃劑：磷酸酯，含鹵磷酸酯（磷酸三（2-氯乙基)酯 TCEP、磷酸三氯丙酯 TCPP、磷酸三(1,3-二氯異丙基)酯 TDCPP） 2 齊聚的高分子量阻燃劑V6，V6-LS，V66等 3低聚磷酸酯阻燃劑RDP，BDP 等 4 固體阻燃劑：三聚氰胺、APP等 反應(yīng)型阻燃劑 1 含溴反應(yīng)型阻燃劑，如多溴代醇類 2 含磷阻燃劑OP550，OP560等 浸漬阻燃,聚氨酯軟泡對(duì)阻燃劑的要求,低揮發(fā)，零VOC（苯、甲苯、二甲苯、乙苯、苯乙烯、甲醛、乙醛、丙烯醛 等）。 低霧化 低酸值，粘度適中，易溶解分散在聚醚多元醇中。 熱穩(wěn)定性好，不燒芯 阻燃劑對(duì)制品的物理性能影響小 毒性小，燃燒時(shí)產(chǎn)生的煙霧少。,平泡生產(chǎn)工藝,垂直園泡生產(chǎn)工藝,試驗(yàn)室?guī)桨l(fā)泡,聚氨酯硬泡行業(yè)阻燃標(biāo)準(zhǔn),建筑行業(yè)：GB 86242006建筑材料及制品燃燒性能分級(jí) GB 20286-2006公共場(chǎng)所阻燃制品及組件燃燒性能要求和標(biāo)識(shí) JCT 998-2006 噴涂聚氨酯硬泡體保溫材料,聚氨酯硬泡成型工藝,澆注發(fā)泡 噴涂發(fā)泡 復(fù)合板材和管道絕熱層 結(jié)構(gòu)泡沫與反應(yīng)注射成型,聚氨酯硬泡成型設(shè)備,阻燃劑選擇原則,與多元醇、異氰酸酯等原料有良好的相容性，在組合料中不分層、不析出。 在組合聚醚中有一定程度的儲(chǔ)存穩(wěn)定性，不會(huì)引起反應(yīng)活性的明顯變化。 加入阻燃劑不影響泡沫的成型工藝。 阻燃劑還應(yīng)具備良好的熱穩(wěn)定性和持久性。 對(duì)聚氨酯制品的物理性能影響小。 毒性小，燃燒時(shí)產(chǎn)生的煙霧少。,聚氨酯硬泡中常用的阻燃劑,添加型阻燃劑 1 鹵代磷酸酯阻燃劑、鹵代多聚磷酸酯 2 磷酸酯阻燃劑 3 三聚氰胺，APP等（很少使用） 反應(yīng)型阻燃劑 1 溴代醇類 2 含磷