阻燃型噴涂聚脲涂料的制備與性能表征

　　摘要:目的制備力學性能、熱穩定性和表面形貌等相比普通噴涂聚脲涂料都無較大差異的阻燃型噴涂聚脲涂料。方法以異氰酸酷預聚物為A組分、聚醚多元醇及胺基擴鏈劑為B組分，采用高壓無氣噴涂方法制備普通噴涂聚脲涂料。將溶劑型阻燃劑和無機填料型阻燃劑分別加入A, B組分中，采用同樣的方法制備阻燃型噴涂聚脲涂料。通過極限氧指數和明火點燃的方式表征兩種涂料試樣的阻燃性能，并對比分析二者的力學性能、熱力學性能和表面形貌。結果相比普通噴涂聚脲涂料，阻燃型噴涂聚脲涂料的極限氧指數從18%提高至28%，拉伸強度從12.5 MPa變為11.3 MPa，斷裂伸長率從430%下降至422 %。雖然阻燃型噴涂聚脲涂料的力學強度有所下降，但是下降幅度很小且在使用范圍內，而且涂料的極限氧指數升高，熱穩定性和表面形貌均良好。另外，阻燃型噴涂聚脲涂料在明火點燃后離火自熄，無濃煙，無滴落物。結論采用在A, B組分中添加阻燃劑的方法成功制備了阻燃型噴涂聚脲涂料，得到了力學性能和熱穩定性良好的噴涂聚脲產品。
 

阻燃型噴涂聚脲涂料的制備與性能表征

　　關鍵詞:阻燃型噴涂聚脲涂料;阻燃性能;力學性能;表面形貌分析;熱穩定性

 

　　噴涂聚脲涂料以其柔韌性好，強度高，固化速度快，對環境溫度、濕度不敏感，一次施工可達到厚涂層等諸多優點而得到廣泛應用「上生」。然而，該涂料是由異氰酸酷與端輕基聚醚反應生成的半預聚物及端氨基聚醚、胺基固化劑等組成的，作為一種高分子材料，很容易起火燃燒，并散發出大量有毒氣體，造成大量人員傷亡，因此研制與開發阻燃型噴涂聚脲涂料尤為重要壓上。」。

 

　　提高噴涂聚脲涂料的阻燃性有兩條途徑山」:一是改變涂料的化學結構，通常是在聚醚中引入鹵素、磷、銻等阻燃元素;二是向涂料中添加含上述阻燃元素的阻燃劑。向體系中添加阻燃劑，盡管對體系的力學性能有所影響，但具有較好的實用性和經濟性。阻燃劑分為無機阻燃劑和有機阻燃劑巨2上習。無機阻燃劑主要有鎂系、鋁系和硼系等，雖然環保，但添加量大，并且與聚脲涂料的相容性差。有機阻燃劑分為鹵系、磷系、氮磷系、氮系。鹵系阻燃劑以其性價比高受到人們的青睞，但燃燒時容易釋放HCI, HCN和CO等有毒氣體，并有可能產生對人體有致癌作用的二惡英物質巨6上習。文中采用有機溶劑型磷系阻燃劑和無機填料型氮系阻燃劑，這兩種阻燃劑的協同作用既能滿足環保要求，又能達到很好的阻燃效果。

 

　　相對于普通噴涂聚脲涂料而言，噴涂阻燃體系要兼顧到茹度、兩組分比例和力學性能等因素，其研制難度要比其他體系大得多，主要體現在以下三個方面「上上」:1)噴涂聚脲涂料技術要求兩組分的茹度相當，若茹度相差太大，會導致混合不勻;2)噴涂聚脲涂料技術設定兩組分的體積比為1:1，而引入阻燃劑后可能使配方設計難度增大;3)阻燃劑的加入，在一定程度上對力學性能有不利影響。因此在配方設計時，要充分考慮到混合性、阻燃性和力學性能的綜合平衡，以確定加配方。