新型高效无氟泡沫灭火剂的制备及其性能表征

提出了一种由黄原胶、纳米二氧化硅颗粒和复配表面活性剂组成的新型环保型泡沫灭火剂,用于迅速扑灭易燃液体火灾。利用荧光分光光度计、液滴形状分析仪、润滑油抗泡沫特性测试仪以及双目透射偏光显微镜等试验研究了泡沫灭火剂的表面性能、聚集特性和发泡行为。结果表明,黄原胶以及二氧化硅纳米颗粒的加入使得10 min之内的泡沫稳定性保持在85%以上。通过泡沫性能测试,配比出最优异的泡沫性能,初始泡沫体积为905 mL,25%排水时间为300 s,10 min之内的排水量为105 mL,显著提升了泡沫的起泡性能和泡沫稳定性。随后使用该配方进行小型灭火试验,灭火时间为18 s,抗烧时间为650 s。

无卤阻燃全水发泡聚氨酯硬质泡沫的研究进展

聚氨酯硬质泡沫塑料是一种综合性能优异的功能材料,应用十分广泛。近年来,随着环保标准与防火要求的提高,与聚氨酯硬质泡沫相关的研究取得了可喜的成果。为了给后续研究提供参考,对比分析了氯氟烃、戊烷等物理发泡剂和全水化学发泡对阻燃的影响,介绍了阻燃聚氨酯硬质泡沫的发展概况,梳理了无卤阻燃聚氨酯硬质泡沫的阻燃机理,综述了阻燃聚氨酯硬质泡沫在重点领域的应用进展情况。

疏水改性纳米二氧化硅对无氟泡沫灭火剂性能影响

采用三甲基氯硅烷(TMCS)对二氧化硅纳米颗粒(NPs)进行改性得到疏水NPs,并将改性后的NPs添加到无氟泡沫灭火剂中,研究不同改性程度的NPs对无氟泡沫灭火剂性能的影响。利用热重分析(TGA)、扫描电子显微镜(SEM)、能量色散X射线光谱(EDX)和水接触角等对不同TMCS浓度下表面疏水改性的NPs进行表征。TGA、EDX结果证实TMCS实现了对NPs的有效表面改性。水接触角测试结果表明,TMCS的质量分数为16.67%时,NPs的接触角可达150.9°。SEM分析表明NPs的分散性得到改善,改性后的NPs粒径主要分布在60~150nm之间。改性NPs对无氟泡沫溶液的发泡性、稳泡性和灭火有效性的性能影响的研究结果表明,TMCS的质量分数为13.04%时改性的NPs对泡沫的发泡性能、稳定性能和灭火有效性能有最大的提升。

带裂纹石墨烯增强金属泡沫梁的振动特性研究

分析了带裂纹功能梯度石墨烯增强金属泡沫梁的自由振动.采用Timoshenko梁理论进行建模,裂纹由无质量扭转弹簧模拟,利用Halpin-Tsai微观力学模型预测材料的有效性能.通过哈密顿原理,得到了带裂纹功能梯度石墨烯增强金属泡沫(FG-GPLRMF)梁的运动方程及其边界条件.采用微分变换法分析带裂纹FG-GPLRMF梁的自由振动.结果表明,带裂纹FG-GPLRMF梁的振动特性受到石墨烯几何尺寸、孔隙类型和石墨烯分布的影响显著.

棉织物活性艳红X-3B泡沫法给碱-湿蒸印花

为降低活性染料印花的水耗能耗和电解质与氨氮排放,借助泡沫法给湿过程对印花棉织物施加碱剂,随后直接湿蒸固色。探讨了所制备泡沫的耐碱稳定性,研究汽蒸时间和碱剂用量对活性艳红X-3B泡沫法给碱-湿蒸印花的影响,并分析综合印花效果。结果表明:含4g/L APG10、12g/L CMC-Na的发泡原液在pH值为12.92时,泡沫的初见液时间和破裂半衰期仍分别高达16.8min和67.5min;质量分数为3%的活性艳红X-3B采用泡沫法给碱-湿蒸印花的适宜条件为碳酸钠40g/L、102℃汽蒸4min;所得织物具有良好的颜色递深性、花型轮廓清晰度和图案颜色均匀性,干、湿摩分别在4~5级和3级及以上。

活性深蓝B-2GLN的泡沫法给碱-湿蒸无尿素印花

针对活性染料常规印花废水氨氮含量高等问题,研究活性染料的泡沫法给碱-湿蒸无尿素印花。以十二烷基硫酸钠(SDS)作发泡剂、海藻酸钠(SA)作稳泡剂配制发泡原液,探讨了SDS和SA用量对泡沫的初见液时间(t_(0))和破裂半衰期(t_(1/2))的影响,以及泡沫的耐碱稳定性。研究了汽蒸时间和碱剂用量对活性深蓝B-2GLN泡沫法给碱-湿蒸印花棉织物表观色深的影响,并分析了综合印花效果。结果表明:含4 g/L SDS和16 g/L SA的发泡原液在Na_(2)CO_(3)质量浓度为35 g/L时,泡沫的t_(1/2)仍高达2222 s,耐碱稳定性良好。质量分数为3%的活性深蓝B-2GLN采用泡沫法给碱-湿蒸工艺印花的适宜固色条件为Na_(2)CO_(3)20 g/L、102℃汽蒸11 min;印花织物花型轮廓清晰度尚可、无明显渗化,颜色递深性良好,耐摩擦达4级及以上,耐皂洗色牢度为4~5级。

发泡水对泡沫沥青粘聚/粘附性的多尺度影响研究

综合采用分子动力学模拟、水煮法实验、表面自由能实验和拉拔实验等宏微观方法,研究发泡水对沥青粘聚和粘附性的影响机制。结果表明,分子尺度上水分子排斥沥青分子,从而削弱沥青间界面能量;宏观尺度发现泡沫沥青与集料的抗水煮剥落性有所降低,发泡水对沥青的粘聚及粘附性不利,且发泡水越多对沥青的粘聚和粘附性损害越明显。泡沫沥青界面能与其粘聚和粘附性能具有高度相关性,可从宏观尺度和微观分子尺度解释发泡水对泡沫沥青粘聚/粘附性的多尺度影响。

黄原胶和纳米二氧化硅对无氟泡沫性能的影响

纳米粒子、高分子聚合物稳定泡沫的独特优势使其成为解决泡沫稳定性的研究热点。本文探索了亲水二氧化硅纳米颗粒(NPs)、高分子聚合物黄原胶(XG)对无氟泡沫分散液的发泡性能、泡沫稳定性及铺展性等泡沫性能的影响。研究结果表明,NPs和XG对泡沫稳定性有显著影响。与NPs相比,添加XG有助于增强泡沫稳定性,但对泡沫分散液发泡性能有抑制。NPs添加量为3.0%(质量分数)时,泡沫分散液的发泡能力得到提高。同时添加NPs和XG时,控制二者添加浓度可在稳定泡沫过程中产生协同效应。在铺展过程中,加入NPs、XG后泡沫分散液黏度增加,使泡沫分散液在汽油表面的铺展有不同程度的减缓,但对灭火产生不利影响。

改性偶氮二甲酰胺/水复合发泡在硬质聚氨酯发泡中的应用研究

目的 通过偶氮二甲酰胺(AC)热分解反应释放出发泡用气体,用改性偶氮二甲酰胺/水复合发泡制备无卤素硬质聚氨酯泡沫(RPUF)。探讨改性偶氮二甲酰胺在聚氨酯发泡中的可行性。方法 通过改变体系中改性偶氮二甲酰胺的用量,探讨改性偶氮二甲酰胺对聚醚发泡体系黏度、聚氨酯泡沫力学性能和导热系数的影响。结果 发泡剂的加入能显著降低聚醚体系的黏度,提高发泡物料的流动性,随着改性AC用量的增加,体系黏度逐渐增加,当改性AC的添加量为0.3 g时,体系黏度最低为2 080 mPa·s。当改性AC用量为0.75 g时,聚氨酯泡沫的表观密度为78.65 kg/m^(3),压缩强度为539.35 kPa,改性AC的加入使得聚氨酯泡沫的导热系数增高,导热系数为0.02351W/mK。结论 改性AC的加入能显著提高硬质聚氨酯泡沫的压缩强度,相比纯水发泡,二者复合发泡性能更优异,可以作为无卤素发泡剂应用于聚氨酯发泡。

甘油和偶氮二甲酰胺塑化热塑性淀粉基泡沫材料的制备及其性能研究

与传统石油基泡沫材料相比,淀粉基泡沫材料具备可降解、可再生、绿色无污染等优点,目前大部分的淀粉基泡沫材料普遍存在力学性能较差、泡孔分布不均匀、膨胀率及回弹率低等问题.在本研究中,以玉米淀粉为原料进行了塑化改性,得到糊状淀粉,利用冷冻置换的方法制备得到淀粉基泡沫材料,可解决淀粉泡沫材料吸水坍塌的缺点.优化制备工艺后,发现在塑化剂最佳添加量下,复合塑化剂的效果明显优于单一塑化剂,当塑化剂的含量为1.5%,偶氮二甲酰胺(Azodicarbonamide,AC)与甘油的比例为1∶1时,其塑化效果最好.所得的淀粉基复合泡沫材料,提高了淀粉的弹性与分布均匀性,对淀粉在泡沫材料的应用拓展了思路.

氮系无卤阻燃剂对液体硅橡胶阻燃泡沫材料性能的影响

以2种不同黏度的乙烯基硅油复配物为基料、羟基硅油为发泡助剂、含氢硅油为交联剂、气相法二氧化硅为补强填料,添加铂催化剂、氮系无卤阻燃剂等制得液体硅橡胶阻燃泡沫材料,探讨了氮系无卤阻燃剂用量对硅橡胶泡沫材料物理性能、阻燃性能、泡孔形貌、热稳定性等的影响。结果表明,氮系无卤阻燃剂在硅橡胶泡沫材料体系中可充当抑制剂的作用,为制备样品提供更多的可操作时间;在用量相同的条件下,与氢氧化铝相比,采用氮系无卤阻燃剂更有利于制备密度低、压缩永久变形低、泡孔致密均匀的液体硅橡胶泡沫材料;随着氮系无卤阻燃剂用量从0增加到70份,硅橡胶泡沫材料的表观密度从0.240 g/cm^(3)升至0.545 g/cm^(3),微孔材料硬度从6.9度升至50.5度后有所回落,拉伸强度从115.6 kPa升至576.0 kPa后有所回落;随着氮系无卤阻燃剂用量从10份增加到70份,氧指数从24.4%升高到31.0%,垂直燃烧等级由V-2级提升到V-1级并最终达到V-0级;随着氮系无卤阻燃剂用量的增加,硅橡胶泡沫材料的泡孔均匀性和热稳定性降低,600℃时残余质量分数降低,添加10份、30份和50份氮系无卤阻燃剂的硅橡胶泡沫材料在600℃时残余质量分数分别为77.5%、65.4%和56.0%;氮系无卤阻燃剂的较佳用量为50份,此时硅橡胶泡沫材料的压缩永久变形为1.6%,25%压缩应力为66.3 kPa,拉伸强度为576.0 kPa,拉断伸长率为94.2%,氧指数为28.2%,垂直燃烧等级为V-0级。

低残余单体酚醛泡沫的研究

针对如何降低酚醛泡沫中的残余单体(游离酚、游离醛)进行了研究.考察了不同酚醛比,反应温度,碱催化剂用量对残余单体的影响;添加尿素作为甲醛捕集剂对降低游离甲醛效果明显;采用醛酚比为 2.2,反应温度为 92℃,添加少量尿素(3 g尿素/100 g苯酚),制备出游离酚为 0.09%,游离醛小于 0.1%的酚醛泡沫,且其物理化学性能与通常条件下制备的酚醛泡沫无明显差异.

丙烯酸化环氧大豆油泡沫塑料的研究

以环氧大豆油为原料,通过丙烯酸化改性,制备出可自由基聚合的树脂。然后在引发剂作用下,与稀释剂苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯共聚并发泡形成泡沫塑料。详细研究了丙烯酸化条件对环氧大豆油酯化程度的影响,发现 N,N-二甲基苄胺是适宜的催化剂,所得产物结构与预期一致。还研究了引发体系和稀释单体对泡沫塑料性能的影响,结果表明,以过氧化苯甲酰为引发剂所得泡沫塑料的压缩性能较好,残余单体的含量较低。

软质聚氨酯泡沫塑料用无卤阻燃剂的研究

本文以羟基苯氧膦丙烯酸(CEPP)和三聚氰胺(MA)为原料合成了一种含磷、氮无卤阻燃剂(CMA),采用FT-IR表征了阻燃剂的化学结构,并将该阻燃剂用于软质聚氨酯泡沫(FPUF)的阻燃。用扫描电镜(SEM)研究了阻燃剂的加入对FPUF的形态的影响,通过LO I和垂直燃烧(Cal.117A)测试研究了该阻燃剂对FPUF的阻燃效果。结果表明,CMA可以有效提高FPUF的阻燃性:当CMA的添加量为10%时,FPUF即可通过Cal.117A测试,其LO I值也从17.3提高到23.0;随阻燃剂添加量的增加,FPUF的阻燃性能也逐渐提高。TG测试结果表明CMA的加入对FPUF的热稳定性没有多大影响。

无卤阻燃型软质聚氨酯泡沫塑料的研究进展

综述了近年来有关无卤阻燃型聚氨酯软质泡沫的研究进展,包括含磷阻燃剂、含氮阻燃剂、无机阻燃剂和复合阻燃剂。介绍了国内外阻燃型聚氨酯软质泡沫材料的最新情况;阐述了阻燃剂的阻燃方法,并对阻燃型聚氨酯软质泡沫材料的发展趋势进行了展望。

聚苯乙烯泡沫塑料阻燃技术研究进展

分析了聚苯乙烯(PS)泡沫塑料实现阻燃的必要性,介绍了当前国内外PS泡沫塑料阻燃技术的发展现状,详细介绍了卤系阻燃剂(溴系为主)、磷系阻燃剂、无机阻燃剂(膨胀石墨为主)以及阻燃协效剂的应用现状。针对当前无卤化阻燃PS泡沫塑料的发展趋势,提出了开发高效、低溴、多功能型阻燃剂的建议。

低游离甲醛可发性液态酚醛树脂的制备

以苯酚和多聚甲醛为原料合成可发性液态酚醛树脂,考察了催化剂、甲醛与苯酚摩尔比、反应温度、反应时间和甲醛捕捉剂对酚醛树脂中游离甲醛含量及酚醛树脂黏度的影响。结果表明：以复合催化剂作为催化剂,用量为苯酚质量的5%,采用逐步升温工艺,在60-70℃条件下反应3.0 h,80℃条件下反应2.5 h,添加盐酸羟胺与尿素组成的复合甲醛捕捉剂于80℃继续反应0.5 h,得到的可发性液态酚醛树脂的游离甲醛质量分数为0.12%,黏度为3.97 Pa·s。

无卤添加型阻燃剂对硬质聚氨酯泡沫阻燃性能研究

初步探讨了无毒、无卤的添加型阻燃剂氢氧化铝、氢氧化镁和尿素对硬质泡沫燃烧性能的影响,结果表明,阻燃材料的单独和复配添加都对硬质聚氨酯泡沫的燃烧性能有一定的提高。红外光谱研究表明,阻燃剂没有参与硬质泡沫的聚合反应,对硬质泡沫的微观结构没有影响。差热分析对燃烧机理的研究表明,阻燃剂的添加有助于吸收硬泡燃烧过程中释放的热量,控制硬泡的放热速度,提高硬泡的燃烧性能。

羟基锡酸锌协同聚磷酸铵阻燃硬质聚氨酯泡沫

通过研磨分散法提高了聚磷酸铵(APP)和羟基锡酸锌(ZHS)在聚醚多元醇中的分散稳定性,制备了可以稳定7d的阻燃聚醚。以阻燃聚醚为原料制备阻燃硬质聚氨酯泡沫(RPUF),采用氧指数、锥形量热分析对阻燃硬质聚氨酯泡沫的阻燃性能进行了研究。结果表明,少量ZHS的加入可以使阻燃泡沫的LOI值略有提高,但能明显降低阻燃泡沫的热释放速率峰值和燃烧增长速率指数。热重分析表明ZHS提高了膨胀阻燃RPUF的初期热稳定性和残炭的抗热氧化分解能力,ZHS的协同阻燃作用主要发生在凝聚相。

无卤型阻燃全水发泡硬质聚氨酯泡沫塑料的制备及性能研究

采用实验所得的最佳全水发泡工艺,制备了ODP值为零的硬质聚氨酯泡沫塑料(RPUF),其压缩强度满足GB10800-89《建筑物隔热用硬质聚氨酯泡沫材料》的要求。在此工艺下,以季戊四醇螺环磷酸(SP-DPA)为阻燃剂制备了无卤阻燃RPUF,讨论了SPDPA含量对RPUF性能的影响。SEM和耐水溶性测试表明SPDPA与RPUF基体有良好的相容性。当SPDPA的添加质量份数为30份时,RPUF的氧指数达到26.0,能达到UL-94 V-0阻燃级别。TGA测试表明阻燃RPUF有良好的成炭能力,SEM证明了燃烧后的RPUF表面能形成非常致密的炭层。SPDPA的加入对RPUF的力学性能影响较小,当SPDPA添加质量份数为30份时,其压缩强度仍能满足GB10800-89的要求。