化学改性空心微珠阻燃热塑性聚氨酯弹性体的研究

2018-04-13池秀文陈和燕

中国安全生产科学技术 2018年2期

池秀文，陈和燕

(武汉理工大学资源与环境工程学院，湖北武汉 430070)

0　引言

热塑性聚氨酯弹性体(TPU)因拥有优良的拉伸强度、回弹性、耐磨性及耐屈扰性等力学性能，广泛应用于机械部件、建筑装饰材料、体育用品、日用品等领域中。但聚氨酯材料极易燃烧，燃烧过程融化并伴有熔滴滴落和大量的烟颗粒物释放[1-3]，存在安全隐患。因此，阻燃TPU的研究具有重要意义。空心微珠(HGM)作为新型多功能材料，具有颗粒微细、质轻、绝缘隔热及高阻燃性等特点[4-7],其阻燃性在阻燃热塑性聚氨酯弹性体中已经得到了很好的验证[8-10]。CHEN等[11]在以聚磷酸铵(APP)为阻燃剂，HGM进行协效阻燃TPU复合材料的研究中，通过锥形量热仪试验(CCT)、极限氧浓度及热重分析等手段研究得，HGM能够协效APP阻燃TPU复合材料，其阻燃抑烟效果良好。而含氟阻燃剂属于卤素阻燃剂，目前在世界上应用最为广泛，且阻燃效果较好。基于氟元素与硼元素性质[12-14]的考虑，本研究以TPU为基体，以四氟硼酸盐离子液体对HGM进行化学改性，使氟元素和硼元素包覆在HGM表面。通过锥形量热仪及烟密度测定仪测定研究化学改性后的HGM对TPU复合材料阻燃、抑烟性能的影响，以及分析不同含量的改性HGM对TPU复合材料的阻燃、抑烟效果的影响，并初步分析其规律。