阻燃型喷涂聚脲涂料的制备与性能表征

　　摘要:目的制备力学性能、热稳定性和表面形貌等相比普通喷涂聚脲涂料都无较大差异的阻燃型喷涂聚脲涂料。方法以异氰酸酷预聚物为A组分、聚醚多元醇及胺基扩链剂为B组分，采用高压无气喷涂方法制备普通喷涂聚脲涂料。将溶剂型阻燃剂和无机填料型阻燃剂分别加入A, B组分中，采用同样的方法制备阻燃型喷涂聚脲涂料。通过极限氧指数和明火点燃的方式表征两种涂料试样的阻燃性能，并对比分析二者的力学性能、热力学性能和表面形貌。结果相比普通喷涂聚脲涂料，阻燃型喷涂聚脲涂料的极限氧指数从18%提高至28%，拉伸强度从12.5 MPa变为11.3 MPa，断裂伸长率从430%下降至422 %。虽然阻燃型喷涂聚脲涂料的力学强度有所下降，但是下降幅度很小且在使用范围内，而且涂料的极限氧指数升高，热稳定性和表面形貌均良好。另外，阻燃型喷涂聚脲涂料在明火点燃后离火自熄，无浓烟，无滴落物。结论采用在A, B组分中添加阻燃剂的方法成功制备了阻燃型喷涂聚脲涂料，得到了力学性能和热稳定性良好的喷涂聚脲产品。
 

阻燃型喷涂聚脲涂料的制备与性能表征

　　关键词:阻燃型喷涂聚脲涂料;阻燃性能;力学性能;表面形貌分析;热稳定性

 

　　喷涂聚脲涂料以其柔韧性好，强度高，固化速度快，对环境温度、湿度不敏感，一次施工可达到厚涂层等诸多优点而得到广泛应用「上生」。然而，该涂料是由异氰酸酷与端轻基聚醚反应生成的半预聚物及端氨基聚醚、胺基固化剂等组成的，作为一种高分子材料，很容易起火燃烧，并散发出大量有毒气体，造成大量人员伤亡，因此研制与开发阻燃型喷涂聚脲涂料尤为重要压上。」。

 

　　提高喷涂聚脲涂料的阻燃性有两条途径山」:一是改变涂料的化学结构，通常是在聚醚中引入卤素、磷、锑等阻燃元素;二是向涂料中添加含上述阻燃元素的阻燃剂。向体系中添加阻燃剂，尽管对体系的力学性能有所影响，但具有较好的实用性和经济性。阻燃剂分为无机阻燃剂和有机阻燃剂巨2上习。无机阻燃剂主要有镁系、铝系和硼系等，虽然环保，但添加量大，并且与聚脲涂料的相容性差。有机阻燃剂分为卤系、磷系、氮磷系、氮系。卤系阻燃剂以其性价比高受到人们的青睐，但燃烧时容易释放HCI, HCN和CO等有毒气体，并有可能产生对人体有致癌作用的二恶英物质巨6上习。文中采用有机溶剂型磷系阻燃剂和无机填料型氮系阻燃剂，这两种阻燃剂的协同作用既能满足环保要求，又能达到很好的阻燃效果。

 

　　相对于普通喷涂聚脲涂料而言，喷涂阻燃体系要兼顾到茹度、两组分比例和力学性能等因素，其研制难度要比其他体系大得多，主要体现在以下三个方面「上上」:1)喷涂聚脲涂料技术要求两组分的茹度相当，若茹度相差太大，会导致混合不匀;2)喷涂聚脲涂料技术设定两组分的体积比为1:1，而引入阻燃剂后可能使配方设计难度增大;3)阻燃剂的加入，在一定程度上对力学性能有不利影响。因此在配方设计时，要充分考虑到混合性、阻燃性和力学性能的综合平衡，以确定加配方。