一类改进水性聚氨酯阻燃性能的膨胀型阻燃剂

一类改进水性聚氨酯阻燃性能的膨胀型阻燃剂

        水性聚氨酯（WPU）做为一类有发展前景的环保型聚合物已受到了非常大的观注，具备良好的工艺性能，低挥发性有机化合物和其它良好特性。但是，在建筑涂料，皮革制品，纺织产品，膜和胶粘剂中WPU的应用领域因其可燃性而受限制。因而，要改进WPU的难燃性，以提升其应用领域。

研发人员设计并合成了一类反应型膨胀型阻燃剂季戊四醇二-N-羟乙基磷酰胺（PDNP）。将合成的PDNP引进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-羟乙基磷酰胺（PDNP），将8.0g季戊四醇二膦酸酯（PDE）和50.0gDMSO添加到250mL圆底烧瓶中，搅匀，分散，并分别升温至105℃。将PDE溶于DMSO后，分别将4.9g乙醇胺和4.9g硼酸放进烧瓶中，随后在105℃下保持4个小时。反应混合物用500mL1,4-二恶烷沉淀，随后用1,4-二恶烷洗涤5次。将棕色深色固体在100℃的真空烘箱中干燥2个小时。收率为93.0％。

利用TGA系统化分析了PDNP和WPU膜的热行为。在600℃下碳渣的最终量为31.7重量％。这类高残炭表明PNDP是一类成炭剂。WPU薄膜出現两阶段分解，出現在部分硬段和软段中。在260℃至350℃，分解，主要是因为在聚氨酯主链硬链段，随后在350℃的区间内分解，450℃的软链段的分解。PDNP做为硬链段的扩链剂连接到聚氨酯结构上。造成膦酸酯片段的P-C键断裂的环节出现在145℃至350℃。与纯WPU对比，Td5的WPU-3薄膜提升到278.7℃，表明PDNP的添加显着改进了WPU的耐热稳定性。利用LOI测试分析带有PDNP的WPU的阻燃性能。很明显，纯的WPU在燃烧环节中表现出高的可燃性和看得见的液滴现象，造成LOI值低。伴随着氮的含量从0％提升到0.73％和磷的含量从0％提升到1.62％，LOI值从19.5％提升到26.0％，这表明阻燃组合物提升了WPU的可燃性特性显着。

依托于以上结论，可以得出结果，PDNP的引进授予WPU以优良的阻燃性。来自于WPU-0的焦炭残渣的照片表明聚氨酯材料几乎被烤焦，在铝箔上留有由燃烧中的液滴造成的一些小的浅槽。相反的，在WPU中添加阻燃剂后，样品架中残留更多炭残留物，产出量为0.86％。这种情况表明，PDNP是1种非常好的碳化剂，并产生了一层膨胀的碳层来掩蔽聚氨酯材料。产生的炭层明显是阻拦热量传递和吸收液滴的优良屏障。科研者利用合成的方法制得了阻燃WPU材料，为这个领域的科研作出了实验基础性，为WPU无卤阻燃的方向带来了新的构思。

液体阻燃剂厂家济南鸿图新材料有限公司创办于2020年，是主要生产研发销售无卤阻燃剂，液体无卤阻燃剂，溴系环保阻燃剂，环保阻燃母粒，PP透明成核剂及润滑剂等塑料和涂料添加剂；以及塑料周边产品的塑化企业。塑料及涂料助剂有：PP成核剂系列---PP增透类和PP增刚类成核剂及成核剂母粒；PVC塑料助剂---1.PVC液体/粉末阻燃剂2.PVC光亮润滑剂3.PVC改质剂4.PVC透明热稳定剂四..涂料助剂--BYK流平剂；BYK消泡剂；BYK分散剂及涂料导电剂，催干剂；垂纹剂，手感剂等。