环境友好材料松香改性聚氨酯泡沫的制备及性能研究开题报告

1. 研究目的与意义

硬泡聚氨酯材料由于其低导热率、良好的保温性能，多被用于建筑外墙保温材料，但是由于极容易燃烧，因此带来极大的安全隐患。

硅系阻燃剂是一种绿色的阻燃体系，燃烧过程中不会释放出有毒气体，并且有着优异的阻燃性能，所以硅系阻燃剂有着很大的应用前景。

松香由于其三元菲环结构，可以提高材料强度，促进炭层的形成，因此为了提高材料的阻燃性能以及松香的高值化利用，将松香引入到聚硅氧烷链段当中。

2. 国内外研究现状分析

Wu CS,Liu Y等研究发现，将粉末状的环氧和甲基丙烯酸酯功能化的硅氧烷加入PU弹性体中，仅仅只加入5%，与标准相比，也使得HRR下降70%~80%。加入的液态硅氧烷可降低材料的HRR至49~78%。日本NEC公司研发的XC-99-B56-54硅酮系阻燃剂，同时有芳香基和支链结构的聚硅氧烷，其分散性比聚甲基硅氧烷有更好的分散性，对PC/ABS、PC合金具有较高的阻燃性。

欧育湘等人对SFR-100进行了详细的研究，非卤成炭型阻燃剂SFR-100赋予了聚烯烃优异的阻燃性能，有提高了其加工性能。王志德和童乙青对LDPE-ATH/MDII体系进行研究，发现硬脂酸钡和有机硅混合之后使得整个体系的阻燃效果上升。LDPE的阻燃效果也因为有机硅和红磷的叠加效果显著。

3. 研究的基本内容与计划

实验内容包括：

本实验通过氨丙基二甲氧基硅油水解物、六甲基二甲氧基硅烷和八甲基环四硅氧烷制备了一种甲基封端的侧链氨基聚硅氧烷；通过对马来松香的重结晶提纯出马来海松酸，并利用酰胺化、酰亚胺化反应将马来海松酸接枝改性聚硅氧烷；并将改性后的聚硅氧烷与聚醚多元醇4110进行复配制备硬泡聚氨酯，将改性聚硅氧烷引入到硬泡聚氨酯体系当中；通过傅里叶变换红外光谱仪对合成的改性硅油进行结构表征；通过万能试验机进行压缩强度测试，表征材料的机械力学性能；通过热重分析仪来分析材料改性前后的热稳定性能；通过极限氧指数仪来表征材料的阻燃性能；通过扫描电镜对材料进行形貌表征。通过调整改性聚硅氧烷的引入量，来研究材料各方面性能的影响因素。

研究计划：

4. 研究创新点

松香是我国特有的林业资源，我国松香年产量约80万吨，为合理最大资源化利用松香，本实验将松香引入。

硅系阻燃剂是环境友好型阻燃剂，在燃烧过程中会形成致密的碳层，附着在基材表面，防止火焰蔓延，保护基材不被燃烧。

硬泡聚氨酯材料由于其低导热率、良好的保温性能，多被用于建筑外墙保温材料，但是由于极容易燃烧，因此带来极大的安全隐患。