水性含磷膨脹型阻燃劑制備及其應(yīng)用研究.pdf

1、隨著人民生活水平的提高，室內(nèi)裝修中所用到的各種材料如保溫泡沫、人造板等越來越多，而隨之帶來的火災(zāi)隱患也越來越大。因此，阻燃劑的研究一直是攸關(guān)人民財(cái)產(chǎn)安全，亟需大力發(fā)展研究的學(xué)科領(lǐng)域，其中膨脹型阻燃劑一直是科研工作者的研究熱點(diǎn)。目前的膨脹型阻燃劑大多在水體系中分散效果不好，極大的限制其應(yīng)用領(lǐng)域，因此膨脹型阻燃劑的水性化改性研究具有很好的理論價(jià)值和應(yīng)用前景。
　　本論文從含磷膨脹型的水性乳液合成方向及高效膨脹型阻燃劑水溶性分子設(shè)計(jì)兩大

2、方面進(jìn)行研究。就合成制備的水性膨脹型阻燃劑體系應(yīng)用于水性涂層、泡沫、木材中，并詳細(xì)研究了水性膨脹型阻燃劑體系對(duì)于各種材料阻燃性能的影響。詳細(xì)的研究情況主要包括:
　　(1)單體A與單體B通過加成反應(yīng)合成前驅(qū)體，采用溶膠凝膠法，制備PSQ乳液。通過對(duì)固含量、乳化劑配比、pH等影響因素的研究，分析得出P-HSi的PSQ乳液粒徑與各影響因素間的關(guān)系，并確認(rèn)了反應(yīng)的最優(yōu)條件。通過傅里葉變換紅外(FTIR)和核磁共振(NMR)的表征，確認(rèn)了

3、目標(biāo)產(chǎn)物的生成和官能團(tuán)的判定。掃描電子顯微鏡(SEM)以及透射電子顯微鏡(TEM)的聯(lián)用，為分析乳液的粒徑及其內(nèi)部結(jié)構(gòu)提供共聚，發(fā)現(xiàn)其合成了核殼結(jié)構(gòu)，結(jié)合X射線能譜儀(EDS)的分析推測(cè)出核殼結(jié)構(gòu)的構(gòu)成。將P-HSi乳液與水性PU乳液共混烘干，制得不同阻燃劑含量的PU膜。通過氮?dú)夥障碌臒崾е胤治?TGA)和空氣氛下的熱失重分析得到不同P-HSi含量下PU膜的熱失重曲線和熱失重微分曲線，綜合殘?zhí)苛亢筒煌瑹峤到鉁囟鹊钠苼硌芯孔枞紕┑臒峤馇?/p>

4、況。通過對(duì)該P(yáng)U膜的動(dòng)態(tài)熱機(jī)械分析儀(DMA)對(duì)其力學(xué)性能進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，隨著P-HSi的加入，力學(xué)性能會(huì)有所損失，但15％P-HSi的PU/P-HSi的DMA數(shù)據(jù)顯示，其儲(chǔ)能模量和損耗模量的降低程度減弱。此外，通過掃描電子顯微鏡(SEM)和X射線能譜儀(EDS)聯(lián)用，還對(duì)該阻燃體系的阻燃機(jī)理進(jìn)行了研究。
　　(2)合成PM并對(duì)其合成工藝進(jìn)行了研究，確定優(yōu)化方案，并制備不同阻燃劑加入量的PU泡沫以檢測(cè)其阻燃性能。但研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)PM的加

5、入導(dǎo)致體系，粘度急劇上升導(dǎo)致無法發(fā)泡成型。因此本文對(duì)PM進(jìn)行表面改性，相繼合成了PM-g1，PM-g2，PM-g3和PM-g4，再將其引入到PU泡沫中。通過掃描電子顯微鏡(SEM)分析，發(fā)現(xiàn)PM-g4的包覆效果最好，在此基礎(chǔ)上制備了不同含量PM-g4的阻燃PU泡沫，發(fā)現(xiàn)改性泡沫的氧指數(shù)和力學(xué)性能都有所提升。
　　(3)通過分子設(shè)計(jì)，采用E、S、P，制備了水溶性的膨脹型阻燃劑E(PE)，將親水的E小分子引入膨脹型阻燃劑，制備出的PE