Příprava polyuretanových pryskyřic se zvýšenými nároky na hořlavost

Bc. Peter Srnec

Diplomová práce

Preparation of the Polyurethane Resins with Enhanced Resistance Against Flammability

Abstract:

Theoretical part of this thesis concerns basic theory about polyurethanes, more precisely its building blocks, their chemistry and applications. Reaction of polyurethane to thermal decomposition and overall reaction of materials to fire and fire dynamics are discussed, and together with chapters aimed at various types of flame retardants, their modes of action and evaluation methods used to determine their impact on mechanical and chemical properties and flame resisting and retarding performance. For this work cast polyurethane was prepared with additive intumescent flame retardant and reactive flame-retardant polyol in increasing concentrations. Impact of these components on the flame retarding performance of the matrix was evaluated by the cone calorimetry (according ISO 5660-1:2002) and by the test for flammability of plastic materials for parts in devices and appliances (according UL94). Kinetics of the curing reaction were evaluated by dynamic scanning calorimetry using dynamic scan to align the curing speed to the speed of temperature change. Rotational rheology in constant frequency and under constant shearing with temperature sweep from 25°C to 150°C was used to determine the processability of the curing resin. Dynamic mechanical analysis was performed to determine the viscoelastic behaviour of the resin after the curing reaction was performed.

Abstract:

Teoretická časť tejto práce sa zaoberá základnou teóriou o polyuretánoch, presnejšie o ich stavebných jednotkách, chemických reakciách a aplikáciách. Reakcia polyuretánu na tepelnú dekompozíciu a všeobecná reakcia materiálov voči horeniu a procesov horenia sú diskutované a spolu s kapitolami zameranými na rôzne typy retardérov horenia. Ich funkčný mechanizmus a spôsoby vyhodnocovania sú použité na určenie ich vplyvu na mechanické a chemické vlastnosti a mieru odolnosti a retardácie horenia. Pre túto prácu bol pripravený odlievaný polyuretán s aditívnym intumescenčným retardérom horenia a reaktívnym horenie retardujúcim polyolom, vo rôznych koncentráciách. Vplyv týchto komponent na schopnosť matrice odolávať horeniu bol vyhodnotený kónickým kalorimetrom (podľa ISO 5660-1:2002) a testom horľavosti plastových materiálov pre súčiastky v zariadeniach a spotrebičoch (podľa UL94). Kinetika vytvrdzovacích reakcií bola vyhodnotená pomocou dynamického skenovacieho kalorimetru s použitím dynamického skenu na vyrovnanie rýchlosti reakcie k rýchlosti ohrevu. Rotačná reológia nastavená na konštantnú frekvenciu a s konštantné namáhanie s teplotným profilom od 25°C do 150°C bola použitá na vyhodnotenie spracovateľnosti vytvrdzujúcej sa živice. Dynamická mechanická analýza bola použitá na sledovanie visko-elastických vlastností živice po dokončení vytvrdzovacej reakcie.

Keywords

kónický calorimeter, DSC, DA, rotačná reometria, vytvrdzovacia reakcia, kinetika, MARHE, heat release rate, polyol, izokyanát, UL94, retardér horenia, intumescencia, produkcia dym

Jazyk práce: angličtina

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 16. 5. 2019

Obhajoba závěrečné práce

Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně

Fakulta technologická

Magisterský studijní program / obor:
Chemie a technologie materiálů / Inženýrství polymerů