聚苯乙烯泡沫保温板包覆阻燃和浸渍阻燃性能及阻燃机理研究.pdf

分类号:TB3
10710-2013131026



硕 士 学 位 论 文

聚苯乙烯泡沫保温板包覆阻燃和浸渍阻燃性能
及阻燃机理研究

刘斌


导师姓名职称 耿刚强 教授
申请学位级别 工学硕士 学科专业名称 材料加工工程
论文提交日期 2016 年 6 月 2 日 论文答辩日期 2016 年 6 月 4 日
学位授予单位 长安大学
Study on the Properties and Flame Retardant Mechanism
of Polystyrene Foam Insulation Board Coated with Coated
Flame Retardant and Impregnated Flame Retardant


A Dissertation Submitted for the Degree of Master




Candidate：Liu Bin

Supervisor：Prof. Geng Gangqiang





Chang’an University, Xi’an, China
摘 要
目前，应用外墙保温技术及节能材料已成为实现建筑节能的主要方式，聚苯乙烯泡
沫保温板（EPS）以其质轻、保温性能好、力学性能优异等优点在外墙保温领域占据非
常重要的地位。然而，近年来以 EPS 为代表的有机外墙保温材料却屡屡引发建筑火灾事
故，严重威胁人民的生命及财产安全。因此研究聚苯乙烯材料的燃烧性能并进行阻燃改
性具有重要意义。
本文采用包覆阻燃和浸渍阻燃两种阻燃方式对 EPS 进行阻燃改性，通过两种不同的
阻燃方式对 EPS 珠粒形成阻燃剂包覆结构；实验以考虑形成稳定的炭层为前提进行阻燃
剂的选择。包覆阻燃以 A 树脂作为包覆树脂，可膨胀石墨（EG）形成的膨胀炭层为主
体，与 APP、IFR 所形成的发泡炭层形成协同阻燃体系，在预发后的聚苯乙烯珠粒表面
均匀包覆阻燃剂，并模压制备阻燃 EPS；浸渍阻燃则以成炭性好的酚醛树脂作为浸渍基
液，再加入 IFR、菱镁水泥等阻燃剂配制成阻燃浸渍液，通过酚醛树脂的高成炭性与其
它阻燃剂协同形成稳定炭层，并通过真空浸渍方式直接对成型后的 EPS 板进行阻燃剂的
添加，制备阻燃 EPS。
通过氧指数、残炭率、垂直燃烧测试，研究了阻燃剂的种类和添加量对 EPS 阻燃性
能的影响；通过抗拉强度测试、导热系数测试研究了阻燃剂种类和添加量对 EPS 力学性
能和保温性能的影响；用扫描电子显微镜（SEM）对试样的残炭形貌进行分析；用热重
分析法（TG）和差热扫描量热法（DSC）研究了阻燃 EPS 的热解过程。得到结论如下：
（1）包覆阻燃以 EG 为主阻