磷杂菲改性腰果酚多元醇的合成及阻燃聚氨酯硬泡性能

摘要

采用生物质原料腰果酚和9,10-二氢-9-氧杂-10-膦杂菲-10-氧化物(DOPO)为原料,合成了一种磷杂菲改性腰果酚多元醇(P-Cardanol-Polyol),并利用核磁共振氢谱和磷谱对其结构进行了表征.利用P-Cardanol-Polyol对聚氨酯硬泡(RPUF)进行阻燃改性,得到一系列阻燃聚氨酯硬泡.考察了P-Cardanol-Polyol的用量对阻燃聚氨酯硬泡的形貌、密度、热导率、压缩性能、热稳定性以及阻燃性能的影响.研究结果表明,P-Cardanol-Polyol对聚氨酯硬泡的密度影响可以忽略不计;随着P-Cardanol-Polyol的加入,阻燃聚氨酯硬泡的平均孔径逐渐减小,热导率也逐渐降低.未改性聚氨酯硬泡的最大热释放速率和总放热量分别为390 kW/m^(2)和31.9 MJ/m^(2),阻燃聚氨酯硬泡则降低至340 kW/m^(2)和24.6 MJ/m^(2).此外,阻燃聚氨酯硬泡的压缩强度比未改性聚氨酯硬泡提升了约13%.炭层分析结果表明,P-Cardanol-Polyol能够促进聚氨酯硬泡形成连续致密且具有良好抗热氧化性能的炭层,有利于减少燃烧过程中可燃性气体的逸出,从而提升阻燃性能.