安昕煜, 李 旭, 鞏 玲, 劉志明

(東北林業(yè)大學(xué) 材料科學(xué)與工程學(xué)院,黑龍江 哈爾濱 150040)

聚氨酯泡沫(PUF)是羥基化合物和異氰酸酯等原料在表面活性劑、發(fā)泡劑、催化劑和其他助劑的作用下,通過聚合作用形成的一種具有氨基甲酸酯重復(fù)單元的合成材料,與其它泡沫材料相比,其具有低密度、高絕熱性、泡孔均勻、耐老化等特性,被廣泛應(yīng)用于建筑保溫、冷凍冷藏和交通運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域[1-6]。目前,天然生物質(zhì)原料替代不可再生的石油基原料用于制備綠色可降解的PUF材料已經(jīng)成為近年來的研究熱點(diǎn)。雖然含羥基的木質(zhì)素及其衍生物可替代聚醚多元醇用于合成PUF材料,既能提高材料的利用率,又能大幅度降低生產(chǎn)成本[7-11],但未經(jīng)阻燃改性的PUF材料的極限氧指數(shù)僅為19%,屬于易燃材料,且在燃燒過程中會(huì)釋放出大量有毒氣體,危害人類健康[12],因此制備出綠色環(huán)保的阻燃PUF材料已迫在眉睫[13-16]。當(dāng)前,PUF材料的阻燃改性主要分為添加型阻燃和反應(yīng)型阻燃[17-21],其中反應(yīng)型阻燃由于制備工藝復(fù)雜、成本較高等缺點(diǎn)導(dǎo)致其使用較少[22-25],而添加型阻燃憑借其操作簡單、成本較低、阻燃效果較好等優(yōu)點(diǎn)被廣泛地應(yīng)用于PUF材料的阻燃改性中[26]。作者在之前的研究中制備出了單獨(dú)添加阻燃劑聚磷酸銨(APP)的液化木質(zhì)素磺酸鈉基阻燃聚氨酯泡沫(SLS-PUF/APP)材料,但是其阻燃效率較低且保溫性能差。因此,本研究將SLS液化產(chǎn)物完全替代聚醚多元醇,同時(shí)添加了作為碳源的殼聚糖(CS)與作為酸源和氣源的聚磷酸銨(APP)復(fù)配組成的膨脹阻燃劑(IFR),制備出IFR膨脹阻燃液化木質(zhì)素磺酸鈉基聚氨酯泡沫(SLS-PUF/IFR)材料,并向所得材料中添加蒙脫土進(jìn)一步考察材料性能的變化,以期獲得兼具優(yōu)良阻燃、隔熱保溫性能和優(yōu)良?jí)嚎s性能的材料。

1 實(shí) 驗(yàn)

1.1 材料與儀器

PM-200型聚合異氰酸酯(MDI),萬華聚氨酯有限公司;聚磷酸銨(APP)和蒙脫土(MMT),石安化工科技有限公司;殼聚糖(CS),藍(lán)季生物有限公司;泡沫穩(wěn)定劑F-8805,國藍(lán)新材料有限公司;木質(zhì)素磺酸鈉(SLS)液化產(chǎn)物,自制[27],其中羥值537.3 mg/g,酸值61.94 mg/g,殘?jiān)?.77%,黏度332 mPa·s;二月桂酸二丁基錫,市售分析純。

JSM-7500F掃描電子顯微鏡(SEM),日本電子株式會(huì)社;JF-3極限氧指數(shù)(LOI)分析儀和垂直燃燒試驗(yàn)儀,江蘇省江寧縣分析儀器廠;Q500熱重(TG)分析儀,美國TA公司;錐形量熱儀,英國FTT公司;JJW-1000VA熱導(dǎo)率測(cè)試儀,上海全力電器有限公司;RGT-20微機(jī)控制電子萬能試驗(yàn)機(jī)。

1.2 阻燃液化木質(zhì)素磺酸鈉基聚氨酯泡沫材料的制備

稱取0.1 g二月桂酸二丁基錫、 0.8 g泡沫穩(wěn)定劑、 0.8 g H2O、 40 g SLS液化產(chǎn)物、適量IFR(由APP和CS復(fù)配而成)和適量MMT混合均勻,作為組分A(羥基物質(zhì)的量為1.26 mol)。按照異氰酸酯指數(shù)(異氰酸酯與羥基物質(zhì)的量比)1.15稱取61.6 g的MDI作為組分B,將其與組分A混合,以1 000 r/min攪拌30 s后,將其迅速倒入發(fā)泡模具中自然發(fā)泡,待發(fā)泡完成后脫模,將脫模后的泡沫在80 ℃烘箱中烘干24 h。不同反應(yīng)物配比制備的液化木質(zhì)素磺酸鈉基聚氨酯泡沫(SLS-PUF)如表1所示。

表1 聚氨酯泡沫材料反應(yīng)物配比

1.3 測(cè)試與表征

將材料表面噴金,采用掃描電子顯微鏡在10 kV的加速電壓下進(jìn)行樣品的SEM分析;按照國標(biāo)GB/T 2406—1993采用極限氧指數(shù)分析儀進(jìn)行LOI測(cè)試,試樣尺寸為1 cm×1 cm×5 cm;按照國標(biāo)GB/T 2408—2008采用垂直燃燒試驗(yàn)儀進(jìn)行垂直燃燒測(cè)試,試樣尺寸為2 cm×2 cm×12 cm;采用熱重分析儀進(jìn)行熱重分析,將測(cè)試樣品置于N2氣氛中,在20 mL/min的氣流條件下,以10 ℃/min的升溫速率從50 ℃加熱到800 ℃,樣品質(zhì)量約為3～5 mg;根據(jù)ISO5660程序,采用錐形量熱儀進(jìn)行測(cè)試,熱輻射功率為35 kW/m2,試樣規(guī)格為10 cm×10 cm×2 cm;采用熱導(dǎo)率測(cè)試儀進(jìn)行熱導(dǎo)率測(cè)試,檢測(cè)深度為8.6 mm,加熱功率為10 mW,測(cè)量樣品規(guī)格為3 cm×3 cm×1 cm;按照國標(biāo)GB/T 6343—2009采用質(zhì)量-體積法計(jì)算試樣的表觀密度,在分析天平上稱取材料的質(zhì)量,樣品規(guī)格為5 cm×5 cm×5 cm;在微機(jī)控制電子萬能試驗(yàn)機(jī)上根據(jù)國標(biāo)GB/T 8813—2008進(jìn)行壓縮性能測(cè)試,設(shè)置速度為5.0 mm/min,試樣規(guī)格為5 cm×5 cm×5 cm。

2 結(jié)果與討論

2.1 材料的微觀形貌分析

采用掃描電子顯微鏡對(duì)100%SLS-PUF、 100%SLS-PUF/20%APP、 100%SLS-PUF/20%IFR和100%SLS-PUF/20%IFR/2%MMT這4種材料的微觀形貌進(jìn)行分析,結(jié)果見圖1。

a.100%SLS-PUF; b.100%SLS-PUF/20%APP; c.100%SLS-PUF/20%IFR; d.100%SLS-PUF/20%IFR/2%MMT

由圖1可知,100%SLS-PUF材料的泡孔結(jié)構(gòu)完整,大小均一且分布均勻。而100%SLS-PUF/20%APP材料的泡孔孔徑大小不一,泡孔分布不均勻且孔壁出現(xiàn)破損的現(xiàn)象。這主要是因?yàn)锳PP作為固體粉末難以均勻分散,且會(huì)增大反應(yīng)體系的黏度。同時(shí),大尺寸的APP顆粒還會(huì)貫穿泡孔孔壁,使孔壁破損。當(dāng)采用相同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的IFR代替APP添加時(shí),100%SLS-PUF/20%IFR材料的泡孔形貌結(jié)構(gòu)被破壞得更嚴(yán)重,孔壁變得更破損。這是因?yàn)镮FR中的CS顆粒粒徑較小,極易分散在孔壁處,降低孔壁的強(qiáng)度從而導(dǎo)致其發(fā)生破裂。在此基礎(chǔ)上添加2%MMT后, 100%SLS-PUF/20%IFR/2%MMT材料的泡孔平均尺寸減小,以小尺寸泡孔為主,同時(shí)存在部分大尺寸泡孔。泡孔尺寸越小,材料內(nèi)部空隙就越小,孔洞強(qiáng)度越高,越有利于材料壓縮性能的提升。MMT能夠增大體系黏度,限制泡孔膨脹,這說明添加適量的MMT能夠有效地改善材料的壓縮性能。

2.2 材料的阻燃性能分析

2.2.1CS與APP質(zhì)量比的影響 固定CS和APP復(fù)配組成IFR的添加量為10%,利用LOI測(cè)試考察CS與APP質(zhì)量比對(duì)所制備的100%SLS-PUF/10%IFR材料阻燃性能的影響,測(cè)試結(jié)果見圖2。由圖2可以看出,100%SLS-PUF材料的LOI值較低,僅為20.3%。向其中添加IFR后,材料的LOI值有所提高, 但當(dāng)APP的添加量過高時(shí),IFR體系中酸源的占比較多,阻燃效果不理想。當(dāng)CS的添加量過高時(shí),IFR體系中碳源的占比較多,阻燃效果也不理想。當(dāng)IFR中CS與APP的質(zhì)量比為1∶3時(shí),膨脹阻燃體系中的酸源、碳源和氣源達(dá)到了最佳比例,材料的LOI值達(dá)到了最高值22.6%,表現(xiàn)出最優(yōu)異的阻燃效果。

圖2 CS/APP的質(zhì)量比對(duì)材料LOI值的影響Fig.2 Influence of CS/APP mass ratio on LOI value of materials

2.2.2IFR添加量的影響 固定CS與APP的質(zhì)量比為1∶3,通過垂直燃燒和LOI測(cè)試探究IFR添加量(以原料質(zhì)量計(jì))為0～20%對(duì)100%SLS-PUF材料阻燃性能的影響,結(jié)果見表2。從表2可以看出,未添加任何阻燃劑的100%SLS-PUF材料,其LOI值僅為20.3%,其垂直燃燒級(jí)別只能達(dá)到HB級(jí)。隨著IFR的添加量由0增加到20%,材料的LOI值和垂直燃燒級(jí)別隨之提升。當(dāng)IFR的添加量≥16%時(shí),材料的垂直燃燒等級(jí)達(dá)到V-0級(jí)。當(dāng)IFR添加量為20%時(shí),材料的LOI值達(dá)到了最高值24.3%。這主要是因?yàn)镮FR體系中的酸源可以促進(jìn)碳源脫水成炭,并在氣源的作用下使材料表面形成了致密的膨脹炭層,該炭層能起到較好的隔絕保護(hù)作用,改善材料的阻燃性能。

表2 IFR和MMT添加量對(duì)材料阻燃性能的影響

2.2.3MMT添加量的影響 固定CS與APP(質(zhì)量比1∶3)復(fù)配組成的IFR的添加量為20%,利用垂直燃燒和LOI測(cè)試探究MMT添加量(以原料質(zhì)量計(jì))為0～5%對(duì)100%SLS-PUF/20%IFR材料阻燃性能的影響,結(jié)果亦見表2。從表中數(shù)據(jù)可以看出,未添加MMT的100%SLS-PUF/20%IFR材料,其LOI值僅為24.3%。隨著MMT的添加量由0增加到5%,材料的垂直燃燒級(jí)別均達(dá)到V-0級(jí)且其LOI值出現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)。當(dāng)MMT添加量為2%時(shí),材料的LOI值達(dá)到了最高值24.8%。這主要是因?yàn)椴牧显谌紵龝r(shí),MMT受熱分解在材料表面形成的多層硅酸鹽保護(hù)層具有優(yōu)良的阻隔作用,能夠延緩燃燒進(jìn)程。同時(shí),IFR和MMT的結(jié)合在成炭方面發(fā)揮了協(xié)同作用,進(jìn)一步提高了材料表面炭層的連續(xù)性和致密性,加強(qiáng)了其隔熱、隔氧性能,從而改善了材料的阻燃性能。而當(dāng)MMT的添加量為5%時(shí),材料的LOI值下降至24.4%,這主要是因?yàn)镸MT的添加量過多時(shí),其自身容易產(chǎn)生團(tuán)聚,削弱了阻燃效果。

2.3 材料的熱穩(wěn)定性分析

采用熱重分析儀對(duì)100%SLS-PUF、 100%SLS-PUF/20%APP、 100%SLS-PUF/20%IFR和100%SLS-PUF/20%IFR/2%MMT材料的熱降解行為進(jìn)行分析,其TG和DTG曲線如圖3所示,相關(guān)熱重分析數(shù)據(jù)見表3。

圖3 不同材料的TG(a)和DTG(b)曲線

表3 材料的TG和DTG數(shù)據(jù)1)

由圖3(a)和表3可知,100%SLS-PUF和100%SLS-PUF/20%APP材料在質(zhì)量損失5%時(shí)的起始熱分解溫度分別為267.1和253.9 ℃。當(dāng)加入膨脹阻燃劑IFR后,在燃燒初期,IFR受熱提前降解,促進(jìn)材料交聯(lián)成炭,導(dǎo)致100%SLS-PUF/20%IFR材料的起始熱分解溫度降低至249.1 ℃。而添加MMT的100%SLS-PUF/20%IFR/2%MMT材料的起始熱分解溫度則升高至251.3 ℃。這主要是因?yàn)镸MT受熱分解在材料表面形成的硅酸鹽保護(hù)層,抑制了材料的降解,提高了起始熱分解溫度。

從圖3(b)可以看出,100%SLS-PUF和100%SLS-PUF/20%APP材料在熱降解過程中均出現(xiàn)2個(gè)熱降解峰,100%SLS-PUF材料的第一個(gè)峰值溫度出現(xiàn)在331.8 ℃處,其峰值熱降解速率為6.9%/min;第二個(gè)峰值溫度出現(xiàn)在410.1 ℃處,其峰值熱降解速率為2.8%/min。100%SLS-PUF/20%APP材料的第一個(gè)峰值溫度出現(xiàn)在281.8 ℃處,其峰值熱降解速率為6.6%/min;第二個(gè)峰值溫度出現(xiàn)在353.8 ℃處,其峰值熱降解速率為2.1%/min, 而100%SLS-PUF/20%IFR材料在熱降解過程中僅出現(xiàn)1個(gè)熱降解峰,峰值熱降解速率及其溫度分別為6.4%/min和282.2 ℃。出現(xiàn)此現(xiàn)象的原因是隨著溫度的升高,100%SLS-PUF和100%SLS-PUF/20%APP材料表面的炭層會(huì)出現(xiàn)破損,導(dǎo)致了內(nèi)部材料的繼續(xù)降解, 而100%SLS-PUF/20%IFR材料表面形成了致密且牢固的炭保護(hù)層,有效地阻止了材料的進(jìn)一步降解,改善了材料的熱穩(wěn)定性。相較于100%SLS-PUF/20%IFR材料,100%SLS-PUF/20%IFR/2%MMT材料在284.2 ℃ 處出現(xiàn)熱降解峰,其峰值熱降解速率稍有降低,達(dá)到了6.3%/min。這主要是因?yàn)镮FR和MMT均起到凝聚相的阻燃作用,在兩者的協(xié)同作用下,材料表面形成了硅酸鹽保護(hù)層和致密性、牢固性更好的炭保護(hù)層,更大程度地阻止了材料的繼續(xù)降解,從而進(jìn)一步改善了材料的熱穩(wěn)定性。

由表3可以看出,100%SLS-PUF和100%SLS-PUF/20%APP材料在700 ℃時(shí)的殘?zhí)苛糠謩e為23.4%和33.7%,而100%SLS-PUF/20%IFR和100%SLS-PUF/20%IFR/2%MMT材料在700 ℃時(shí)的殘?zhí)苛縿t分別提高到了35.6%和36.4%,這說明IFR和MMT的添加提高了材料的殘?zhí)苛?改善了材料的熱穩(wěn)定性。

2.4 材料的燃燒性能分析

2.4.1燃燒行為分析 采用錐形量熱儀對(duì)100%SLS-PUF、 100%SLS-PUF/20%APP、 100%SLS-PUF/20%IFR和100%SLS-PUF/20%IFR/2%MMT這4種材料的燃燒行為進(jìn)行探究,其熱釋放速率(HRR)和總熱釋放量(THR)曲線如圖4所示,相關(guān)錐形量熱分析數(shù)據(jù)見表4。

圖4 不同材料的HRR(a)和THR(b)曲線

表4 材料的錐形量熱測(cè)試數(shù)據(jù)

由表4中的數(shù)據(jù)可知,4種材料的點(diǎn)燃時(shí)間均為2 s。由圖4可以看出,4種材料在燃燒過程中均出現(xiàn)2個(gè)最大熱釋放速率峰。相較于100%SLS-PUF和100%SLS-PUF/20%APP材料,100%SLS-PUF/20%IFR材料的最大熱釋放速率明顯降低,這主要是因?yàn)镮FR的添加使材料表面形成了連續(xù)且致密的膨脹炭保護(hù)層,該保護(hù)層有效地阻止了氧氣和熱量向內(nèi)部材料的傳遞,抑制了燃燒的進(jìn)行;而添加MMT的100%SLS-PUF/20%IFR/2%MMT材料的2個(gè)最大熱釋放速率峰的峰值時(shí)間分別縮短至11和53 s,第二峰峰值降至177.2 kW/m2。這主要是因?yàn)橐环矫鍹MT受熱分解會(huì)在材料表面形成硅酸鹽保護(hù)層;另一方面,在MMT和IFR的協(xié)同作用下,材料表面膨脹炭層的致密性、連續(xù)性和牢固性進(jìn)一步提升。二者均起到凝聚相的阻燃作用,保護(hù)了內(nèi)部基體材料,阻止了材料的繼續(xù)燃燒,使得材料的熱釋放速率出現(xiàn)大幅度降低。

由圖4(b)可以看出,100%SLS-PUF和100%SLS-PUF/20%APP材料的總熱釋放量分別為27.2和19.2 MJ/m2,結(jié)合表4可知,與前2種材料相比,100%SLS-PUF/20%IFR和100%SLS-PUF/20%IFR/2%MMT材料總熱釋放量均明顯降低,降低至14.7和13.3 MJ/m2,同時(shí)其殘?zhí)苛烤玫教岣?達(dá)到了29.8%和30.2%,體現(xiàn)了MMT和IFR體系的凝聚相阻燃作用。

2.4.2材料的殘?zhí)糠治?為了深入研究材料的阻燃性能,本研究通過SEM對(duì)100%SLS-PUF、 100%SLS-PUF/20%APP、 100%SLS-PUF/20%IFR和100%SLS-PUF/20%IFR/2%MMT這4種材料完全燃燒后的殘?zhí)啃蚊策M(jìn)行觀察,其SEM圖像和數(shù)碼照片見圖5。

a,e.100%SLS-PUF; b,f.100%SLS-PUF/20%APP; c,g.100%SLS-PUF/20%IFR; d,h.100%SLS-PUF/20%IFR/2%MMT

從圖5的SEM照片和數(shù)碼照片可知,100%SLS-PUF材料的表面炭層較為粗疏且存在大小不一的孔洞。100%SLS-PUF/20%APP材料炭層的孔洞數(shù)量較少且孔洞面積較小。100%SLS-PUF/20%IFR材料表面形成的炭層連續(xù)且致密,其孔洞尺寸相比100%SLS-PUF/20%APP材料進(jìn)一步減小。100%SLS-PUF/20%IFR/2%MMT材料燃燒后表面形成了白色的硅酸鹽保護(hù)層和較為連續(xù)、光滑、致密、牢固的膨脹炭層。經(jīng)掃描電鏡-能譜(SEM-EDS)儀分析可知,100%SLS-PUF/20%IFR/2%MMT材料的殘?zhí)恐饕影俜直葹镃 47.69%、 O 27.74%、 N 16.25%、 P 7.70%和Si 0.62%,表明該結(jié)構(gòu)中存在IFR和MMT受熱分解產(chǎn)生的磷酸類化合物和硅酸鹽層,致使表面炭層的阻隔作用增強(qiáng)。

2.5 材料的導(dǎo)熱性能分析

采用熱導(dǎo)率測(cè)試儀對(duì)100%SLS-PUF、 100%SLS-PUF/20%APP、 100%SLS-PUF/20%IFR和100%SLS-PUF/20%IFR/2%MMT這4種材料的隔熱保溫性能進(jìn)行探究,其熱導(dǎo)率分別為0.037、 0.043、 0.042和0.041 W/(m·K)。由數(shù)據(jù)可知,100%SLS-PUF材料的熱導(dǎo)率最低,為0.037 W/(m·K),而添加阻燃劑后3種材料的熱導(dǎo)率均有所上升,這是因?yàn)樽枞紕┑奶砑悠茐牧似渌?種材料的孔壁結(jié)構(gòu),使得熱量更容易散失,導(dǎo)致熱導(dǎo)率的提升。相比于100%SLS-PUF/20%APP材料的0.043 W/(m·K),100%SLS-PUF/20%IFR材料的熱導(dǎo)率降低至0.042 W/(m·K),這是因?yàn)镮FR中CS的熱導(dǎo)率比APP更低,材料表現(xiàn)出更佳的保溫性能。添加MMT后,100%SLS-PUF/20%IFR/2%MMT材料的熱導(dǎo)率進(jìn)一步降低至0.041 W/(m·K),這是因?yàn)镸MT在材料受熱時(shí)會(huì)發(fā)生熱解,在材料表面形成耐熱的硅酸鹽層,該硅酸鹽層導(dǎo)熱性低,且能夠自我調(diào)節(jié)傳熱傳質(zhì)過程從而對(duì)材料進(jìn)行熱保護(hù)。

2.6 材料的壓縮性能分析

通過測(cè)試不同材料的表觀密度和壓縮強(qiáng)度,分析IFR和MMT的添加量對(duì)材料壓縮性能的影響,測(cè)試結(jié)果如表5所示。由表5可知,100%SLS-PUF材料的表觀密度為58.62 kg/m3,壓縮強(qiáng)度為267.0 kPa。隨著IFR添加量的不斷增加,材料的表觀密度也隨之增大,但其壓縮強(qiáng)度呈現(xiàn)先升高再降低的趨勢(shì)。當(dāng)IFR的添加量為15%時(shí),材料的表觀密度增大至62.43 kg/m3,其壓縮強(qiáng)度達(dá)到最大值422.7 kPa。 這主要是因?yàn)樵诎l(fā)泡成型過程中,IFR固體顆粒均勻分散在材料的孔洞中,使得材料內(nèi)部的空隙變小且孔洞強(qiáng)度顯著提高,最終導(dǎo)致材料的壓縮強(qiáng)度升高。而當(dāng)IFR添加量為20%時(shí),材料的表觀密度增大至63.84 kg/m3,其壓縮強(qiáng)度則降低至236.6 kPa,這主要是因?yàn)镮FR的添加量過多,使得泡沫的孔壁受損,從而導(dǎo)致材料的壓縮強(qiáng)度下降。MMT作為發(fā)泡成核劑,其添加量增加能夠降低界面處泡孔成核的自由能壘,促進(jìn)異相成核,提高材料的發(fā)泡率從而導(dǎo)致材料的表觀密度不斷減小。而隨著MMT添加量地不斷增加,材料的壓縮強(qiáng)度則呈現(xiàn)出先升高再降低的趨勢(shì)。當(dāng)MMT添加量為2%時(shí),材料的表觀密度減小至58.72 kg/m3,其壓縮強(qiáng)度達(dá)到最大值296.6 kPa。 這主要是因?yàn)?%添加量的MMT能夠均勻地分散在材料中,更有效地實(shí)現(xiàn)荷載傳遞,使材料呈現(xiàn)出優(yōu)良的壓縮性能。 而當(dāng)MMT添加量為5%時(shí),材料的表觀密度減小至52.79 kg/m3,其壓縮強(qiáng)度則降低至132.4 kPa,這主要是因?yàn)镸MT的添加量過多,在材料中難以分散且發(fā)生局部團(tuán)聚,這些團(tuán)聚物相當(dāng)于材料中的缺陷,導(dǎo)致材料的壓縮強(qiáng)度下降。結(jié)合2.2節(jié)阻燃性能分析,確定IFR和MMT的添加量分別為20%和2%,此時(shí)材料在具有優(yōu)異阻燃性能的同時(shí)壓縮性能也得到提升。

表5 不同材料的表觀密度和壓縮強(qiáng)度

3 結(jié) 論

3.1利用木質(zhì)素磺酸鈉(SLS)液化產(chǎn)物完全替代聚醚多元醇,同時(shí)添加20%的膨脹阻燃劑(IFR)和2%的蒙脫土(MMT),制備出MMT/IFR膨脹阻燃液化木質(zhì)素磺酸鈉基聚氨酯泡沫(100%SLS-PUF/20%IFR/2%MMT)材料。SEM和阻燃性能分析結(jié)果顯示: 100%SLS-PUF/20%IFR/2%MMT材料的泡孔平均尺寸較小,以小尺寸泡孔為主,存在部分大尺寸泡孔;材料表面形成了膨脹、連續(xù)、致密的炭層和硅酸鹽保護(hù)層,切斷了氧氣和熱量向內(nèi)部材料的傳遞途徑,提高了材料的阻燃性能。

3.2相比于100%SLS-PUF,添加IFR和MMT的100%SLS-PUF/20%IFR/2%MMT材料的阻燃性能、熱穩(wěn)定性、燃燒性能、導(dǎo)熱性能和壓縮性能均得到改善。