水性聚氨酯的合成及HCCP對其阻燃改性研究.pdf

1、水性聚氨酯(WPU)具有氣味小、分子量大、粘度低、易加工、高度耐磨、附著力強(qiáng)、操作簡單、易儲存和使用方便等優(yōu)點(diǎn)，在皮革、涂料、紡織、造紙和印刷等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。這些材料在使用前如果不經(jīng)過阻燃處理會潛伏著引發(fā)火災(zāi)的危險，容易造成重大人員傷亡事故。因此，改善WPU的阻燃性能有著很高的應(yīng)用價值和非常重要的社會意義。
　　本文以聚丙二醇（PPG）、異佛爾酮二異氰酸酯（IPDI）、二羥甲基丙酸（DMPA）、1,4-丁二醇（BDO）和三羥甲

2、基丙烷（TMP）等為原料釆用預(yù)聚體分散法合成WPU，通過異氰酸根含量測定、粒度測試、乳液穩(wěn)定性、粘度測試、耐水性測試和力學(xué)性能等測試手段，對WPU合成條件及配方進(jìn)行研究和探討。結(jié)果表明：為了確保WPU的預(yù)聚過程中各步平穩(wěn)充分反應(yīng)，聚氨酯預(yù)聚體合成反應(yīng)先在45℃～55℃反應(yīng)20min，然后緩慢升溫到75℃，反應(yīng)約100min；水性擴(kuò)鏈反應(yīng)在85℃下反應(yīng)約120min；進(jìn)一步擴(kuò)鏈和交聯(lián)反應(yīng)在85℃下反應(yīng)約120min。配方工藝研究得出，R值

3、和TMP含量的增加可以提高WPU的耐水性能，R值、DMPA含量和TMP含量的增大，均增加了WPU的硬段含量，致使WPU膠膜的力學(xué)性能呈現(xiàn)出拉伸強(qiáng)度變大，斷裂伸長率降低的趨勢。
　　并以六氯環(huán)三磷腈（HCCP）、丙烯酸羥乙酯（HEA）和苯酚（PhOH）為原料，三乙胺（TEA）為縛酸劑，兩步親核取代反應(yīng)合成出五苯氧基環(huán)三磷腈基丙烯酸酯（PCPA），采用FTIR和1H NMR對合成產(chǎn)物PCPA進(jìn)行表征。FTIR分析表明PhOH和HEA取

4、代成功，產(chǎn)物后處理簡單，產(chǎn)率可達(dá)到70％；以自由基反應(yīng)的方法將PCPA接枝到WPU分子鏈上，通過FTIR對PCPA改性后的WPU進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征，并通過乳液穩(wěn)定性、耐水性、力學(xué)性能、熱重分析、氧指數(shù)、垂直燃燒實(shí)驗(yàn)等測試方法對PCPA改性WPU的性能進(jìn)行研究。結(jié)果表明：FTIR分析說明PCPA成功接枝到WPU分子鏈中；隨著PCPA含量的增加，WPU乳液粒度變大，一定量的PCPA可以改善WPU膠膜的耐水性，PCPA含量的增加對WPU膠膜的力學(xué)性