一類改進(jìn)水性聚氨酯阻燃性能的膨脹型阻燃劑

??????? 水性聚氨酯（WPU）做為一類有發(fā)展前景的環(huán)保型聚合物已受到了非常大的觀注，具備良好的工藝性能，低揮發(fā)性有機(jī)化合物和其它良好特性。但是，在建筑涂料，皮革制品，紡織產(chǎn)品，膜和膠粘劑中WPU的應(yīng)用領(lǐng)域因其可燃性而受限制。因而，要改進(jìn)WPU的難燃性，以提升其應(yīng)用領(lǐng)域。

研發(fā)人員設(shè)計并合成了一類反應(yīng)型膨脹型阻燃劑季戊四醇二-N-羥乙基磷酰胺（PDNP）。將合成的PDNP引進(jìn)WPU中，制取了一系列的阻燃水性聚氨酯。以便合成季戊四醇二-N-羥乙基磷酰胺（PDNP），將8.0g季戊四醇二膦酸酯（PDE）和50.0gDMSO添加到250mL圓底燒瓶中，攪勻，分散，并分別升溫至105℃。將PDE溶于DMSO后，分別將4.9g乙醇胺和4.9g硼酸放進(jìn)燒瓶中，隨后在105℃下保持4個小時。反應(yīng)混合物用500mL1,4-二惡烷沉淀，隨后用1,4-二惡烷洗滌5次。將棕色深色固體在100℃的真空烘箱中干燥2個小時。收率為93.0％。

利用TGA系統(tǒng)化分析了PDNP和WPU膜的熱行為。在600℃下碳渣的最終量為31.7重量％。這類高殘?zhí)勘砻鱌NDP是一類成炭劑。WPU薄膜出現(xiàn)兩階段分解，出現(xiàn)在部分硬段和軟段中。在260℃至350℃，分解，主要是因為在聚氨酯主鏈硬鏈段，隨后在350℃的區(qū)間內(nèi)分解，450℃的軟鏈段的分解。PDNP做為硬鏈段的擴(kuò)鏈劑連接到聚氨酯結(jié)構(gòu)上。造成膦酸酯片段的P-C鍵斷裂的環(huán)節(jié)出現(xiàn)在145℃至350℃。與純WPU對比，Td5的WPU-3薄膜提升到278.7℃，表明PDNP的添加顯著改進(jìn)了WPU的耐熱穩(wěn)定性。利用LOI測試分析帶有PDNP的WPU的阻燃性能。很明顯，純的WPU在燃燒環(huán)節(jié)中表現(xiàn)出高的可燃性和看得見的液滴現(xiàn)象，造成LOI值低。伴隨著氮的含量從0％提升到0.73％和磷的含量從0％提升到1.62％，LOI值從19.5％提升到26.0％，這表明阻燃組合物提升了WPU的可燃性特性顯著。

依托于以上結(jié)論，可以得出結(jié)果，PDNP的引進(jìn)授予WPU以優(yōu)良的阻燃性。來自于WPU-0的焦炭殘渣的照片表明聚氨酯材料幾乎被烤焦，在鋁箔上留有由燃燒中的液滴造成的一些小的淺槽。相反的，在WPU中添加阻燃劑后，樣品架中殘留更多炭殘留物，產(chǎn)出量為0.86％。這種情況表明，PDNP是1種非常好的碳化劑，并產(chǎn)生了一層膨脹的碳層來掩蔽聚氨酯材料。產(chǎn)生的炭層明顯是阻攔熱量傳遞和吸收液滴的優(yōu)良屏障。科研者利用合成的方法制得了阻燃WPU材料，為這個領(lǐng)域的科研作出了實驗基礎(chǔ)性，為WPU無鹵阻燃的方向帶來了新的構(gòu)思。

液體阻燃劑廠家濟(jì)南鴻圖新材料有限公司創(chuàng)辦于2020年，是主要生產(chǎn)研發(fā)銷售無鹵阻燃劑，液體無鹵阻燃劑，溴系環(huán)保阻燃劑，環(huán)保阻燃母粒，PP透明成核劑及潤滑劑等塑料和涂料添加劑；以及塑料周邊產(chǎn)品的塑化企業(yè)。塑料及涂料助劑有：PP成核劑系列---PP增透類和PP增剛類成核劑及成核劑母粒；PVC塑料助劑---1.PVC液體/粉末阻燃劑2.PVC光亮潤滑劑3.PVC改質(zhì)劑4.PVC透明熱穩(wěn)定劑四..涂料助劑--BYK流平劑；BYK消泡劑；BYK分散劑及涂料導(dǎo)電劑，催干劑；垂紋劑，手感劑等。