硬质聚氨酯泡沫的燃烧生烟机理研究与表征

doi:10.19491/j.issn.1001-9278.2014.05.004

中国塑料 ›› 2014, Vol. 28 ›› Issue (05): 21-26 .DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2014.05.004

硬质聚氨酯泡沫的燃烧生烟机理研究与表征

许乾慰¹,翟华明²,王国建¹

1. 同济大学2. 同济大学材料学院

收稿日期:2014-01-15 修回日期:2014-02-21 出版日期:2014-05-26 发布日期:2014-05-26

An Investigation Into Mechanism of Smoke Generation In Burning Rigid Polyurethane Foams

Received:2014-01-15 Revised:2014-02-21 Online:2014-05-26 Published:2014-05-26

摘要/Abstract

摘要： 以硬质聚氨酯泡沫（RPUF）燃烧生烟模型为基础，通过热失重-差热分析联用（TG-DSC）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）、高温裂解气相色谱质谱（Py/GC-MS）、透射电子显微镜（TEM）和X射线光电子能谱（XPS）表征对其生烟机理进行系统的分析。结果表明，烟颗粒的生成，起始于 RPUF热氧分解阶段芳香族化合物的分解，继而挥发形成气相芳香族碳氢化合物（PAHs），进一步经过高温空气氧化、团聚形成芳香结构的烟炱（直径70 nm），最终凝聚成烟颗粒。

关键词: 聚氨酯, 硬泡, 色谱分析, 光谱分析, 显微分析, 生烟机理

Abstract: This paper focused on the smoke generation mechanism of burning rigid polyurethane foams(RPUF). A smoke generation model was verified using thermogravimetric-differential scanning calorimeter(TG-DSC), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR),X-ray photoelectron spectroscopy(XPS), pyrolysis gaseous chromatography mass spectrometry(Py/GC-MS), transmission electron microscope(TEM). It was found that smoke generation started from the thermal decomposition in the condensed phase, which was subsequently broken forming a carbon layer, and then grew into aromatic smoke particles in the gas phase.

Key words: polyurethane, rigid foam, chromatography, spectroscopy, microscope, smoke generation mechanism

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