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水性聚氨酯阻燃劑
| 來(lái)源：邵君( 先生，國(guó)內(nèi)國(guó)際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時(shí)間：2017-11-4 11:10:28 |
水性聚氨酯涂料由于其綜合性能優(yōu)越，是水性涂料中發(fā)展最快的品種之一。水性聚氨酯阻燃劑得到了廣泛研究。
為了進(jìn)一步提高水性聚氨酯阻燃劑的性能，通常要對(duì)水性聚氨酯阻燃劑進(jìn)行改性。
水性涂料是以水為分散介質(zhì)的一類涂料，它具有資源消耗少，揮發(fā)性有機(jī)化合物低(VOC)，無(wú)毒無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)。水性聚氨酯固化劑合成的水性聚氨酯涂料將聚氨酯涂料的高固含量，耐腐蝕性，機(jī)械性能強(qiáng)，涂膜附著力好等優(yōu)點(diǎn)與水性涂料的低VOC含量相結(jié)合，降低了對(duì)環(huán)境的危害。
隨著著人們環(huán)保意識(shí)的逐漸提高，以及各國(guó)環(huán)保法規(guī)對(duì)涂料中含有的有機(jī)揮發(fā)物含量的嚴(yán)格控制，使得開(kāi)發(fā)低污染高性能的水性聚氨酯涂料成為熱點(diǎn)．應(yīng)用較早的水性聚氨酯涂料，具有低固化度，高斷裂伸長(zhǎng)率，常溫下干燥等特點(diǎn)．與傳統(tǒng)的溶劑型聚氨酯涂料相比，水性聚氨酯涂料化學(xué)性，耐溶劑性低，涂膜手感不佳，光澤差，需要通過(guò)改性技術(shù)提高其各方面性能。本文綜述了近幾年來(lái)在水性聚氨酯固化劑改性方面的研究進(jìn)展。
環(huán)氧樹(shù)脂具有優(yōu)良的物理化學(xué)性能，較強(qiáng)的粘結(jié)強(qiáng)度，較高的熱穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)，在環(huán)氧樹(shù)脂與聚氨酯反應(yīng)中將支化點(diǎn)引入主鏈，形成部分網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，形成固化，提高聚合物相對(duì)分子質(zhì)量，從而提高水性聚氨酯的機(jī)械性能、耐水性、和附著力等。
王曉榮等通過(guò)向水性聚氨酯／聚丙烯酸酯乳液(WPUA)中引入甲基丙烯酸縮水甘油酯(GMA)和可聚合乳化劑烯丙氧基羥丙基磺酸鈉(AHPS)，制備出固含量約為43％的水性聚氨酯／聚丙烯酸酯。
GMA中具有雙鍵和環(huán)氧基團(tuán)，環(huán)氧基團(tuán)與DMPA中的羧基反應(yīng)，進(jìn)行固化；AHPS可以降低乳液的界面能，其含有的基團(tuán)結(jié)合到聚合物粒子表面，可以提高固含量．結(jié)果表明，經(jīng)過(guò)改性的涂料的耐水性、硬度、附著力等都得到了改善．
磷酸三(2-氯丙基)酯(阻燃劑TCPP)為無(wú)色至微黃色油狀液體，溶于苯、醇、四氯化碳等有機(jī)溶劑，不溶于水和脂肪族烴，相對(duì)密度1.27-1.31,折光率1.4916(21.5)，粘度58mm2/S，含氯量32.8%，含磷量9.5%，由于分子內(nèi)同時(shí)含有磷氯兩種元素，阻燃性能顯著，同時(shí)還有增塑、防潮、抗靜電等作用.磷酸三(2-氯丙基)酯其物化性能類似于TCEP，但對(duì)水和堿的反應(yīng)性能較低.具有優(yōu)良的阻燃性能和化學(xué)穩(wěn)定性，能提高制品的耐油性、耐水性和阻燃性.
磷酸三(2-氯丙基)酯(阻燃劑TCPP)主要用于軟硬聚氨酯泡沫,環(huán)氯樹(shù)酯,聚本乙烯,醋酸纖維素,乙基纖維素樹(shù)脂和酚醛塑料,及槍式泡沫填縫劑的生產(chǎn).特別推薦用剛性聚氨酯泡沫中具有優(yōu)良的熱導(dǎo)及水解穩(wěn)定性,特別適用于ASTM84(II),用于化合物聚氨酯泡沫和不飽和樹(shù)酯及酚醛塑料在低溫時(shí)具有低粘性.通常還與三氧二銻配合使用,以提高阻燃效率.
磷酸三(2-氯丙基)酯(阻燃劑TCPP)是用于條狀﹑快狀泡沫生產(chǎn)中的火焰阻燃劑.它是一種成本低廉的火焰阻燃劑,且具有良好的穩(wěn)定性.用于阻燃聚氨酯泡沫塑料，不飽和聚酯，液態(tài)酚醛樹(shù)脂，粘合劑等重要的阻燃性增塑劑。也可用在礦用運(yùn)輸帶（特別是煤礦）、導(dǎo)風(fēng)筒、電線電纜、蓬布、壁紙、人造革、卷布滾等。在氰酸醚或聚醚與催化劑的混合物中的儲(chǔ)存穩(wěn)定性甚佳。
黎兵等通過(guò)KH550中的伯胺先打開(kāi)環(huán)氧基團(tuán)，然后改性的水性聚氨酯作為大分子擴(kuò)鏈劑街道水性聚氨酯預(yù)聚體中，成功地制備了穩(wěn)定的水性聚氨酯乳液．用儀器對(duì)樹(shù)脂的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征，結(jié)果表明KH550成功地打開(kāi)了環(huán)氧基團(tuán)，并且接上了有機(jī)硅類功能性材料，使得合成的樹(shù)脂接觸角大大提高。
丙烯酸酯具有較好的耐水性和耐候性，受紫外照射不變黃等優(yōu)點(diǎn)，將丙烯酸樹(shù)脂和聚氨酯樹(shù)脂復(fù)合可以起到互補(bǔ)作用，制備出的水性聚氨酯涂料具備兩者綜合性能。
ZHU等研究表明，在紫外光照射下，脂肪族聚氨酯的涂層電阻下降，涂層電容和孔隙度增加度高于丙烯酸酯聚氨酯，脂肪族聚氨酯涂層電阻減少至106Ω?ｃｍ－２需要28d，而丙烯酸酯聚氨酯復(fù)合涂料需要35d，這主要?dú)w因于丙烯酸酯聚氨酯的斷裂時(shí)C＝O鍵斷裂緩慢．從這可以看出丙烯酸酯聚氨酯與同類型聚氨酯相比的優(yōu)勢(shì)所在。
三溴苯基縮水甘油醚或溴代甲酚類縮水甘油醚與低級(jí)脂肪胺如二乙烯三胺加成反應(yīng)得到阻燃固化劑，其溴含量大于25％，固化后具有一定的阻燃性。
苯基縮水甘油醚無(wú)色透明液體 ，易溶于乙醚、苯，不溶于水，能隨水蒸氣揮發(fā)。儲(chǔ)存在設(shè)有排水管或下水道的陰涼場(chǎng)所。與強(qiáng)氧化劑、強(qiáng)堿、強(qiáng)酸和胺類分開(kāi)存放。保存在暗處。用作環(huán)氧樹(shù)脂膠黏劑的活性稀釋劑，有機(jī)合成的中間體。
苯基縮水甘油醚由苯酚；環(huán)氧氯丙烷在氫氧化鈉存在下縮合而得。將苯酚；氫氧化鈉；混合攪拌至全部溶解，冷卻至5-6℃，緩緩加入環(huán)氧氯丙烷。加畢，于25℃攪拌45h，反應(yīng)物用乙醚提取，提取液加無(wú)水碳酸鉀干燥，過(guò)濾。濾液回收乙醚，經(jīng)減壓蒸餾，收集120-123℃（1.46kPa）餾分即為環(huán)氧丙基苯基醚。
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