《聚氨酯硬泡磷基阻燃與點燃屏障複合防火體系及其性能》是依託重慶大學，由楊宏宇擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：聚氨酯硬泡磷基阻燃與點燃屏障複合防火體系及其性能
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：楊宏宇
- 依託單位：重慶大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
本項目針對聚氨酯硬泡現有火災危險性高和無鹵阻燃效率低等亟待解決的問題：(1)集成凝聚相脫水成炭和氣相自由基捕獲機理，構建反應型含磷多元醇與添加型凝聚相/氣相阻燃劑相結合的高效協同阻燃體系，通過研究含磷多元醇的主鏈結構、磷氧化態、異氰酸根指數、發泡工藝、添加型阻燃劑配比等對性能的影響，揭示多重協同體系的阻燃機制；(2)在此基礎上，將膨脹型防火塗料與光固化阻燃塗層相結合，在泡沫表面構建具有雙層防火、外層耐水的點燃屏障，通過研究點燃屏障構成、膨脹型防火塗料配方與製備工藝、光固化阻燃單體結構、配比、光固化工藝等對性能的影響，揭示點燃屏障對阻燃基材的防火、保護、耐水、抑煙機制；(3)通過上述研究，揭示複合防火體系的阻燃、防火機理與構效關係，構建綠色、環保、高效的聚氨酯硬泡複合防火體系，大幅度提高聚氨酯硬泡在建築保溫材料套用中的火災安全性，有助於進一步保障城市公共安全，特別是高層建築公共安全。
結題摘要
國內高層建築火災頻發，給人民帶來了慘重的損失，外牆保溫材料的火災安全性引起來極大的關注。 本項目針對聚氨酯硬泡現有火災危險性高和無鹵阻燃效率低等亟待解決的問題，通過集成凝聚相脫水成炭和氣相自由基捕獲機理，構建反應型含磷多元醇與添加型凝聚相/氣相阻燃劑相結合的高效協同體系，通過研究含磷多元醇的主鏈結構、磷氧化態、異氰酸酯指數、泡沫密度、添加型阻燃劑配比等對性能的影響；在此基礎上，將水性膨脹型防火塗料在泡沫表面構建點燃屏障，並引入二維層狀材料，研究了點燃屏障構成、配比、層狀材料種類等對聚氨酯硬泡阻燃基材的影響。 研究表明，加入膦酸酯多元醇改性能顯著提高聚氨酯硬泡的極限氧指數，達到24％。但添加量增加到40％以後，氧指數也不再進一步增加。在使用反應型含磷阻燃劑的同時，添加DMMP可以顯著提高聚氨酯泡沫阻燃性，LOI達到29.5％，但容易引起聚氨酯硬泡發生收縮。單獨添加15%的DMMP會使PIR-PUR試樣LOI提高到31%，但會產生顯著的“花瓣狀”收縮，而通過氣凝膠吸附DMMP後製備出複合阻燃劑在15%的添加量下，可以保持LOI在30%，而顯著的降低試樣的收縮變形。NCO指數的提高可以有效地提高聚氨酯硬泡的阻燃性，特別是在阻燃劑APP或EG改性的RPUF體系中提升更加明顯。增加密度有利於聚氨酯硬泡的阻燃性能提升，特別是在可膨脹石墨存在的情況下增效更明顯。在PIR泡沫表面構建防火塗料能夠延緩泡沫的點燃時間、顯著降低熱釋放速率峰值和總熱釋放量，顯著降低了泡沫的火災危險性。 本項目的研究結果對提高聚氨酯硬泡建築外牆保溫材料的綜合性能，特別是防火性能具有一定的指導作用，為提高聚氨酯硬泡阻燃性提供了可行性較大的新思路，有利於聚氨酯硬泡建築外牆保溫材料的推廣套用。
