摘要:目的制備力學(xué)性能、熱穩(wěn)定性和表面形貌等相比普通噴涂聚脲涂料都無(wú)較大差異的阻燃型噴涂聚脲涂料。方法以異氰酸酷預(yù)聚物為A組分、聚醚多元醇及胺基擴(kuò)鏈劑為B組分，采用高壓無(wú)氣噴涂方法制備普通噴涂聚脲涂料。將溶劑型阻燃劑和無(wú)機(jī)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(guò)極限氧指數(shù)和明火點(diǎn)燃的方式表征兩種涂料試樣的阻燃性能，并對(duì)比分析二者的力學(xué)性能、熱力學(xué)性能和表面形貌。結(jié)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(shù)從18%提高至28%，拉伸強(qiáng)度從12.5 MPa變?yōu)?1.3 MPa，斷裂伸長(zhǎng)率從430%下降至422 %。雖然阻燃型噴涂聚脲涂料的力學(xué)強(qiáng)度有所下降，但是下降幅度很小且在使用范圍內(nèi)，而且涂料的極限氧指數(shù)升高，熱穩(wěn)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(diǎn)燃后離火自熄，無(wú)濃煙，無(wú)滴落物。結(jié)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(xué)性能和熱穩(wěn)定性良好的噴涂聚脲產(chǎn)品。
 

阻燃型噴涂聚脲涂料的制備與性能表征

　　關(guān)鍵詞:阻燃型噴涂聚脲涂料;阻燃性能;力學(xué)性能;表面形貌分析;熱穩(wěn)定性

 

　　噴涂聚脲涂料以其柔韌性好，強(qiáng)度高，固化速度快，對(duì)環(huán)境溫度、濕度不敏感，一次施工可達(dá)到厚涂層等諸多優(yōu)點(diǎn)而得到廣泛應(yīng)用「上生」。然而，該涂料是由異氰酸酷與端輕基聚醚反應(yīng)生成的半預(yù)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(fā)出大量有毒氣體，造成大量人員傷亡，因此研制與開(kāi)發(fā)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(xué)結(jié)構(gòu)，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(duì)體系的力學(xué)性能有所影響，但具有較好的實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性。阻燃劑分為無(wú)機(jī)阻燃劑和有機(jī)阻燃劑巨2上習(xí)。無(wú)機(jī)阻燃劑主要有鎂系、鋁系和硼系等，雖然環(huán)保，但添加量大，并且與聚脲涂料的相容性差。有機(jī)阻燃劑分為鹵系、磷系、氮磷系、氮系。鹵系阻燃劑以其性價(jià)比高受到人們的青睞，但燃燒時(shí)容易釋放HCI, HCN和CO等有毒氣體，并有可能產(chǎn)生對(duì)人體有致癌作用的二惡英物質(zhì)巨6上習(xí)。文中采用有機(jī)溶劑型磷系阻燃劑和無(wú)機(jī)填料型氮系阻燃劑，這兩種阻燃劑的協(xié)同作用既能滿足環(huán)保要求，又能達(dá)到很好的阻燃效果。

 

　　相對(duì)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(xué)性能等因素，其研制難度要比其他體系大得多，主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面「上上」:1)噴涂聚脲涂料技術(shù)要求兩組分的茹度相當(dāng)，若茹度相差太大，會(huì)導(dǎo)致混合不勻;2)噴涂聚脲涂料技術(shù)設(shè)定兩組分的體積比為1:1，而引入阻燃劑后可能使配方設(shè)計(jì)難度增大;3)阻燃劑的加入，在一定程度上對(duì)力學(xué)性能有不利影響。因此在配方設(shè)計(jì)時(shí)，要充分考慮到混合性、阻燃性和力學(xué)性能的綜合平衡，以確定加配方。