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水性聚氨酯的阻燃化是其功能化的重要方向之一

作者:奇锐 来源:原创 日期:2012-4-21 9:23:35

水性聚氨酯主要应用于皮革加工、纺织印染、造纸业、建筑涂料、胶黏剂等方面,所涉及的几乎都是易燃材料,这些材料在使用时如未经阻燃处理,
必然成为引发火灾的安全隐患。水性聚氨酯的阻燃化,是水性聚氨酯功能化的重要方向之一。根据阻燃剂在水性聚氨酯中的存在方式,
可以将阻燃水性聚氨酯分为共混复配型和反应型两大类。
共混复配型阻燃水性聚氨酯,阻燃剂以物理方式分散在水性聚氨酯中,目前关于这类水性聚氨酯的文献和专利报道较少,
这可能是由于水性聚氨酯本身的特点决定的,共混加入其他的阻燃成分,极易造成聚氨酯乳液的不稳定,导致破乳,或者是阻燃剂难于稳定分散
在水性聚氨酯中,易产生沉积;反应型阻燃水性聚氨酯,阻燃剂作为水性聚氨酯的反应单体,参与水性聚氨酯的合成反应,
最后成为水性聚氨酯结构单元的一部分,这类水性聚氨酯具有良好的耐久性及阻燃剂在使用过程中不会析出等优点,是目前阻燃水性聚氨酯研
究的热点。目前对反应型阻燃水性聚氨酯的研究大多是采用含有卤素的聚醚多元醇作为反应单体或是含有卤素的小分子二元醇作为扩链剂来参
与合成的,因含有卤素的阻燃剂阻燃效果好,可以满足很多聚氨酯产品的阻燃需求,所以到现在为止它仍然占据主导地位,但它在燃烧过程中
会产生较多的烟雾和有毒的腐蚀性气体(如溴化氢),这种气体在火灾中非常危险,因为它扩散速度极快,在火灾中严重妨碍了消防人员的扑救
工作,给人民的生命财产造成了极大的危害。鉴于有卤阻燃剂的严重弊端,寻找有卤阻燃剂的替代品——无卤阻燃剂就提上日程,另外选
择无卤阻燃剂还是环保的要求。通过水性聚氨酯硬段改性,把阻燃成分FRC-5(见图1)中起阻燃作用的N、P接到聚氨酯分子链上去,让其作为水性聚氨酯反应的扩链剂参与反应,这样不仅达到N、P协同阻燃的目的,而且能够合成出性能较好的本质阻燃的水性聚氨酯,研究表明用其合成的水性聚氨酯具有较佳的阻燃效果,且所制备的乳液具有较好的稳定性与耐高温性,在实际应用方面有较大的研究意义。图1FRC-5结构式

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