复合材料学报

作者：杨亚东, 姜浩浩, 张冰, 刘新亮, 王浩, 刘秀玉, 唐刚,

关键词：硬质聚氨酯泡沫, 原位聚合法, 微胶囊, 聚磷酸铵, 膨胀石墨, 阻燃,

采用原位聚合法，以聚氨酯为壳材，制备微胶囊化聚磷酸铵(PUAPP)和微胶囊化膨胀石墨(PUEG)。采用XPS、FTIR、TG和SEM分别对PUAPP和PUEG进行表征，结果表明，聚氨酯有效包覆在聚磷酸铵和膨胀石墨表面，成功制备了PUAPP和PUEG。在此基础上，采用一步法全水发泡工艺将PUAPP和PUEG引入到聚氨酯硬泡(RPUF)中，制备出一系列阻燃RPUF复合材料。采用极限氧指数(LOI)、垂直燃烧(UL-94)、TG、万能试验机、导热及密度测试研究了PUAPP/RPUF、PUEG/RPUF及PUAPP-PUEG/RPUF复合材料的阻燃性能、力学性能、保温性能及热稳定性。研究表明，微胶囊化阻燃剂的加入可以提高RPUF复合材料的高温稳定性，PUEG/RPUF、PUAPP/RPUF和PUAPP-PUEG/RPUF复合材料在700℃的残炭率从1.2wt%分别提高至6.9wt%、11.2wt%和10.7wt%。阻燃测试表明，PUAPP和PUEG可以有效提高RPUF复合材料的阻燃性能，当加入10.4wt% PUAPP时，PUAPP/RPUF复合材料的LOI提高到22.3vol%，UL-94等级为V-0级；当加入10.4wt% PUEG时，PUEG/RPUF复合材料的LOI达到25.3vol%，UL-94等级为V-0级；PUAPP-PUEG/RPUF复合材料的LOI达到24.3vol%，UL-94等级为V-0级。SEM和拉曼测试表明，PUAPP和PUEG可以提高RPUF复合材料的炭渣石墨化程度，使炭渣的致密性更强。

来源：2021年第5期

《复合材料学报》期刊编辑部

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