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第37卷第5期聚酯工业Vol.37No.5

2024-09PolyesterIndustrySeptember.2024

doi:10.3969/j.issn.1008-8261.2024.05.002

消防监控系统中聚氨酯材料的阻燃与防火性能分析

马良,权向科,杜兆斌²,蔺宝军²

（1.济南市济阳区消防救援大队，山东济南251400；

2.山东泰景楼宇安全技术有限公司，山东济南250000)

摘要：聚氨酯（PU）在消防监控系统中广泛应用，但其易燃性限制了使用范围。为提高聚氨酯的阻燃性能，本研究采用海藻

酸钠作为阻燃剂对其进行改性。实验结果表明,海藻酸钠的添加显著改善了聚氨酯的碳化程度、氧指数和烟密度。考虑到

海藻酸钠的用量和成本，当海藻酸钠添加量达到50g时，聚氨酯的综合性能最优，碳化程度降至0.0037%，氧指数超过

27%，烟密度降至200Dm,有效提高了消防监控系统中材料的安全性。因此，海藻酸钠在聚氨酯材料的阻燃改性中具有重

要应用价值。

关键词：消防监控；海藻酸钠；聚氨酯；阻燃

中图分类号：TQ328文献标识码：A文章编号：1008-8261(2024)05-0005-03

0前言中形成的碳层可以有效隔离火源，阻止火势蔓延。

海藻酸钠还可以吸收燃烧过程中产生的有害气体，

聚氨酯(PU)以其轻质、耐用和绝缘性能而闻减少烟雾的产生，提高消防监控系统的安全性能。

名，广泛应用于消防监控系统的组件中。然而,聚氨因此,海藻酸钠在聚氨酯材料的阻燃改性中具有重

酯存在一个显著缺陷，即易燃。具体而言,聚酯型要的应用价值。

PU的极限氧指数(LOI)约为20.0%，而聚醚型PU本文旨在探究海藻酸钠作为阻燃剂加人聚氨酯

的L0I约为18.0%,这意味着它在空气中相对容易材料中后对其阻燃和防火性能的影响。重点评估添

燃烧。此外，聚氨酯在燃烧时会产生浓烟并伴随严加海藻酸钠后聚氨酯材料的碳化程度、氧指数和烟

重的熔滴，这在火灾情况下可能导致额外的危险。密度等关键指标的变化。通过对这些参数的系统测

因此,为了满足消防监控系统对材料阻燃性能的要量和分析,旨在验证海藻酸钠对聚氨酯材料阻燃效

求，有必要对聚氨酯进行阻燃改性。果的有效性,并进一步探索其在提高消防监控系统

海藻酸钠是一种天然高分子聚合物，由β-D-甘中材料安全性方面的应用潜力。实验结果将为聚氨

露糖醛酸（M单元）和α-L-古罗糖醛酸（G单元）通酯材料的阻燃改性提供理论依据和实践指导，为消

过1-4糖苷键交替连接而成。海藻酸钠的分子结构防监控系统中的材料选择和应用提供科学依据。

具有独特的线性链状特征，这种结构赋予了海藻酸

1海藻酸钠在聚氨酯阻燃与防火性能的实

钠良好的黏性和凝胶形成能力，使其在多个领域有

着广泛的应用]。在高温下，海藻酸钠的分子链中验研究

的羟基和氧基会断裂,形成不规则的团簇结构,相互1.1实验材料

之间发生黏连,可以使阻力变得越来越大。这种结聚氨酯(RPUF)A料,异氰酸酯(MDI)用作聚合

构变化增加了材料的热稳定性,间接抑制了火灾的反应的原料之一,与多元醇反应生成聚氨酯;聚氨酯

蔓延。在火灾发生后,海藻酸钠的表面会形成一层B料,聚醚多元醇与MDI反应形成聚氨酯的主要组

碳化隔层。这层隔层可以有效阻止内部材料进一步分，决定了最终产品的性能特点；催化剂、稳定剂、发

参与燃烧和热解,起到阻燃的作用[2]。海藻酸钠的泡剂等,用于调节聚合反应的速度和聚氨酯泡沫的

这些优点可以改善聚氨酯材料的阻燃与防火性能，性能;海藻酸钠（C,H,O,COONa）n,天然阻燃剂,用

提高其在消防监控系统中的应用安全性。海藻酸钠于提高其阻燃性能。

的加入可以增强聚氨酯