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当前位置：首页 > 行业新闻 > 环氧树脂改性水性聚氨酯阻燃剂环氧树脂改性水性聚氨酯阻燃剂
| 来源：邵君( 先生，国内国际部经理 ) 发布时间：2017-1-25 21:19:17 |
以E-44环氧树脂改性水性聚氨酯为基料，三聚氰胺、季戊四醇为阻燃剂，制备了一种阻燃涂料。测试了用环氧树脂改性水性聚氨酯阻燃剂阻燃处理后产品的附着力、耐水性、吸水率、阻燃性及热失重。结果表明，改性后涂料的涂膜附着力达到1级，耐水时间为240h，吸水率16.5%，阻燃时间可达10min以上，耐高温及阻燃性能明显提高。
水性聚氨酯又称为水系聚氨酯或水基聚氨酯。水性聚氨酯涂料流平性好，成膜性能好，遮盖力强，附着牢固，涂层耐寒、耐热、耐磨、富有弹性，但其乳液固含量低、涂膜耐水性和耐溶剂性不及溶剂型，且硬度较低、表面光泽度不高，因此要对其进行改性。
目前，水性聚氨酯涂料最常见的3种改性方法是环氧树脂改性、有机硅改性和丙烯酸改性。 E-44环氧树脂具有刚性好，粘接及热稳定性优异，模量高、强度高等特点。
本文主要研究环氧树脂改性的水性聚氨酯乳液，尽量采用低成本原料，开发新型实用的水性聚氨酯涂料，以代替进口产品，逐渐取代易燃、毒性大、成本较高的溶剂型聚氨酯涂料。膨胀型水性聚氨酯涂料，由于组分间的相互协合作用，涂层膨胀发泡形成泡沫层，泡沫层不仅隔绝了氧气，而且有良好的隔热性能，能有效阻滞热量向基材迅速传导。
本文通过添加环氧树脂改性水性聚氨酯阻燃剂(三聚氰胺和季戊四醇)，使改性涂料具有阻燃效果。试剂WPU水性聚氨酯乳液；E-44环氧树脂；流平剂、消泡剂；环氧树脂改性水性聚氨酯阻燃剂（三聚氰胺、季戊四醇）；二氧化钛。
将计量的水性聚氨酯乳液加入三口烧瓶中预热，加入计量的E-44环氧树脂的丁酮溶液，添加抗氧化剂，匀速搅拌。反应一定的时间，再加入0.05%(质量分数)的流平剂、0.1%(质量分数)的消泡剂、少量的有机硅和适量二氧化钛，制成A组分。
在常温下，将三聚氰胺、季戊四醇按一定比例混合均匀制备成B组分。采用电子搅拌器将A组分与B组分混合均匀，并加适量蒸馏水稀释待用。附着力测试根据GB/T9286–1998《色漆和清漆漆膜的划格试验》，用刀片在涂好的样板上切6道平行的切痕(长10~20mm，切痕间的距离为1mm)，应该切穿漆膜直达基体；然后，切同样的切痕6道，与前者垂直，形成25个小方格，用手指轻触漆膜或用透明胶带法粘接，观察漆膜破坏的程度，评定漆膜附着力的等级。
磷酸三苯酯tpp是种含磷元素的无卤环保型阻燃剂，面上大多数产品为自色片状结晶，改产品为自色结晶性粉末，也更用于溶解于有机溶剂，TPP不溶于水，溶于苯、氯仿、醚和而酮，微溶于Z醇。微具芳香气味，微有潮解性，不易燃烧。熔点约50℃，受热时快速熔化成箍状，润精效果极佳，常作为阻燃增塑润精剂使用。它在许多塑料和树脂用作阻燃剂，如酚醛树脂，环氧树酯等。
耐水性及耐盐水性测试根据国家标准GB/T1733–1993《漆膜耐水性测定法》制作标准样，将试样的2/3浸入水中，让涂料与水充分接触，每24h观察一次，并测试放置于水中240h后的结果，观察样板是否有失光、变色、起泡、起皱、生锈等现象。
吸水率测试。裁出若干塑料小片，称其质量为m1；然后将所制的涂料涂于塑料片上，涂膜厚度约为2mm，待完全干燥后称其质量为m2；涂覆后的塑料片试样浸入蒸馏水中，常温下浸泡48h后，取出用滤纸擦干净表面，称其质量为m3。
吸水率计算公式为：吸水率＝(m3？m2)/(m3？m1)×100%。2.3.4阻燃性测试参考GB15442.2–1995《大板燃烧法》，使用酒精灯对涂覆过阻燃涂料的木板(尺寸10cm×10cm)进行灼烧。灼烧时，以酒精灯火焰外焰接触涂料板。用秒表来记录胶合板烧穿的时间。2.3.5热重(TG)测试采用德国耐驰公司生产的STA449C热重测试仪，选取温度范围25~700°C，升温速率为10°C/min左右。
正交试验设计为了能确定最佳配比，确定各个因素对涂膜的影响，选用3因素3水平正交试验。 极值分析显示，各因素对涂膜吸水率的影响大小顺序为：E-44环氧树脂配比量>反应温度>反应时间。根据实验结果得出最佳工艺条件为：环氧树脂添加量10%(质量分数，下同)，反应温度70°C，反应时间30min。
在上述最佳条件下制备改性涂料试样，并对其进行各项性能测试。改性涂膜的吸水率仅为16.5%，而未改性涂料为32.1%，改性后吸水率明显降低；改性涂料的涂膜附着力可以达到1级，而未改性涂料的涂膜附着力为3级；另外，改性涂料在常温下蒸馏水浸泡240h和3%(质量分数)食盐水浸泡168h后，无起泡或起皱，无明显失光变色。
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