新型聚氨酯泡沫塑料绝热材料的制备及热学特性研究有啥进展?

发布时间:2026-01-16 次浏览

在建筑保温及其他一些领域当中,硬质聚氨酯泡沫发挥着广泛的应用,不过呢,它具有的易燃这种特性,始终都是显著的重大安全方面的隐晦风险。去搞出同时兼备具备高效止燃以及拥有出众隔绝温热性能的全新材料,变成了当下产业界急切需要去攻克难题的方向。

防火与保温的矛盾

添加阻燃剂以提升阻燃性能是传统方法,然而这常常会损害材料的绝热性能,好多阻燃剂会提高材料的导热系数,致使热量更易穿过材料,保温效果降低,材料专家面临的核心技术难题是怎样在阻止火焰蔓延期间,又能够有效隔绝热量传递 。

相变材料的巧妙应用

近期研究引进了一种新思路,即借助相变材料去存储能量,比如把聚乙二醇(PEG - 800)引入聚氨酯体系,此材料在特定温度时会产生固液相变,且于这个过程中吸收大量热量,这等同于给材料增添了一个“吸热池”,延迟了整体温升。

磷氮协同阻燃体系

单一阻燃剂的效果呈现出有限的状态,当下主流的方案是去构建一种磷 - 氮协同阻燃的体系。借助于在聚氨酯里添加含磷以及含氮的化合物这一方式,两者在燃烧之际能够产生协同当中的效应。磷系的成分对炭层形成起到促进的作用,氮系的成分会生成惰性气体来稀释氧气,共同搭建起一道物理化学性质的屏障,以此来高效对燃烧予以抑制。

性能优化的实证数据

实验所获取的数据验证了上述提及策略具备有效性,在添加PEG - 800之后,材料的氧指数显著地提升到了31.3以上,达成了难燃相应等级,垂直燃烧测试能够达到FV - 0级,就是离火之后会迅速自行熄灭。更为关键之处在于,DSC以及热导率测试显示,其绝热性能没有下降,甚而有所改进。

复杂机理与烟雾毒性

进行阻燃改性时,不能仅仅只将注意力集中于点火的难易程度,毕竟还需要去考量燃烧过程当中所产生的发烟量以及毒性情况。磷氮类阻燃剂在降低有毒气体生成的这个方面是具备优势的,然而却有可能会使得发烟量有所增加。深入地去研究其中背后所蕴含的复杂化学机理,这对于平衡阻燃、抑烟、低毒等多个目标而言是非常重要的。

未来应用与研发方向

此项研究给将来制备第二代具备高水准性能以及安全特性的保温材料给出了明晰途径,往后作业要更近一步探寻不一样成分的最优比例,把生产工艺予以优化进而对成本加以把控,并且展开更契合实际火灾情形的大规模测验,这会是促使建筑、冷链等领域防火安全实现升级变换的要点所在 。

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