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作者:小編 瀏覽人數(shù): 次更新時(shí)間:2024-07-29
可膨脹石墨-氫氧化鎂-秸稈纖維-聚氨酯硬泡復(fù)合保溫材料的制備及性能研究
可膨脹石墨-氫氧化鎂-秸稈纖維-聚氨酯硬泡復(fù)合保溫材料是一種新型的環(huán)保阻燃保溫材料,它結(jié)合了可膨脹石墨(EG)、氫氧化鎂(MH)和秸稈纖維等多種阻燃劑和增強(qiáng)材料,旨在提高聚氨酯硬泡的阻燃性能和機(jī)械性能。本文綜述了該復(fù)合材料的制備方法及性能研究。
聚氨酯硬泡(RPUF)因其良好的絕熱性能、輕質(zhì)特性以及廣泛的適用范圍,在建筑、制冷等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。然而,聚氨酯硬泡的阻燃性能較差,燃燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量有毒煙霧,限制了其在防火要求較高的場(chǎng)合的應(yīng)用。因此,通過添加阻燃劑來提高其阻燃性能成為研究的重點(diǎn)之一??膳蛎浭溲趸V和秸稈纖維等環(huán)保型阻燃劑及增強(qiáng)材料的應(yīng)用,為解決這一問題提供了新的思路。
復(fù)合材料的制備
1. 原材料準(zhǔn)備:
o 聚氨酯預(yù)聚體:選用適合制備硬泡的聚氨酯預(yù)聚體。
o 可膨脹石墨(EG):選用粒徑適中、膨脹倍數(shù)高的可膨脹石墨。
o 氫氧化鎂(MH):選擇純度高、粒徑小的氫氧化鎂。
o 秸稈纖維:使用經(jīng)過預(yù)處理的秸稈纖維,如玉米秸稈纖維。
2. 預(yù)處理:
o 秸稈纖維預(yù)處理:將秸稈纖維進(jìn)行粉碎處理,并在一定濃度的氫氧化鈉溶液中浸泡24小時(shí),以提高其與聚氨酯基體的相容性。
o 混合阻燃劑制備:按照一定比例混合可膨脹石墨和氫氧化鎂,必要時(shí)進(jìn)行表面改性以提高分散性。
3. 復(fù)合材料制備:
o 混合:將預(yù)處理后的秸稈纖維和混合阻燃劑加入到聚氨酯預(yù)聚體中,充分?jǐn)嚢杌旌稀?/span>
o 發(fā)泡:將混合好的物料注入模具中,通過化學(xué)反應(yīng)發(fā)泡固化,得到復(fù)合保溫材料。
性能研究
1. 阻燃性能:
o 氧指數(shù)測(cè)試(LOI):通過氧指數(shù)測(cè)試評(píng)估復(fù)合材料的阻燃性能。
o 垂直燃燒測(cè)試:進(jìn)行垂直燃燒測(cè)試,評(píng)估材料的燃燒等級(jí)。
2. 機(jī)械性能:
o 壓縮強(qiáng)度:測(cè)試復(fù)合材料的壓縮強(qiáng)度,評(píng)估其機(jī)械性能。
o 拉伸強(qiáng)度:進(jìn)行拉伸強(qiáng)度測(cè)試,進(jìn)一步評(píng)估材料的力學(xué)性能。
3. 熱性能:
o 導(dǎo)熱系數(shù):通過導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)試評(píng)估復(fù)合材料的絕熱性能。
o 熱穩(wěn)定性:利用熱重分析(TGA)測(cè)試材料的熱穩(wěn)定性。
4. 微觀結(jié)構(gòu):
o 掃描電子顯微鏡(SEM):觀察復(fù)合材料的微觀形貌,分析其結(jié)構(gòu)特征。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果
實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,通過添加可膨脹石墨、氫氧化鎂和秸稈纖維,可以顯著提高聚氨酯硬泡的阻燃性能,同時(shí)保持較好的機(jī)械性能和絕熱性能。具體表現(xiàn)為:
可膨脹石墨-氫氧化鎂-秸稈纖維-聚氨酯硬泡復(fù)合保溫材料是一種具有較好阻燃性能和絕熱性能的新型環(huán)保材料。通過合理的配方設(shè)計(jì)和工藝優(yōu)化,可以制備出滿足不同應(yīng)用場(chǎng)景需求的復(fù)合保溫材料,為聚氨酯硬泡的應(yīng)用拓展提供了新的可能性。