阻燃水性聚氨酯的合成与性能研究

宋海香，王艳飞，张艳维，王 猛（安阳工学院，河南安阳455000）



阻燃水性聚氨酯的合成与性能研究

宋海香，王艳飞，张艳维，王 猛
（安阳工学院，河南安阳455000）

摘要：采用聚氧化丙烯二醇（PPG）、异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI），甲苯二异氰酸酯（TDI）、二羟甲基丙酸（DMPA）等分别合成了IPDI型和TDI型水性聚氨酯（WPU）乳液，用共混的方法将阻燃剂FR-600引入到水性聚氨酯中，从而得到一系列阻燃水性聚氨酯。采用红外光谱对合成产物进行表征，并用氧指数仪、Zeta电位测试仪等对其性能进行研究。结果表明，阻燃剂FR-600能显著提高水性聚氨酯的阻燃性能，随着阻燃剂用量的增加，水性聚氨酯的极限氧指数不断增大，对于IPDI型水性聚氨酯，当阻燃剂FR-600的添加量为水性聚氨酯的8%时，其氧指数可达37%，使水性聚氨酯由可燃降低为不燃。对于TDI型水性聚氨酯，在阻燃剂添加量为10%时，其极限氧指数达到36%，达到了不燃级。粒径和Zeta电位测试表明，阻燃剂的加入对两种水性聚氨酯的粒径及稳定性影响不大。

关键词：阻燃；水性聚氨酯；极限氧指数

0引言

水性聚氨酯（WPU）以水为介质，由于水不燃、不爆、无毒、无味，不污染环境，不会危害操作人员的身体健康，故越来越引起人们的重视。WPU主要用于织物、皮革、建筑材料等［1］，这些材料在使用时如未经阻燃处理，会成为引发火灾的潜在隐患。因此WPU的阻燃化是其功能化的重要方向之一。

根据阻燃剂在WPU中的存在方式，可以将阻燃WPU分为共混复配型和反应型两大类。在共混复配型阻燃WPU中，阻燃剂以物理方式分散在WPU中，主要通过加入相关的助剂和特殊的制备工艺，使WPU乳胶对阻燃成分进行吸附和包覆，从而得到稳定的阻燃WPU乳液，WPU阻燃性能得到提高［2-7］；……