水性聚氨酯阻燃涂料燃烧试验研究

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结语
!在 >’’ K !HJ K ’HI 膨胀型阻燃体系中，>’’、 ? （ 、 !HJ ’HI 三者存在最佳的配比，通过 J 2 ? ）正交试 验，得出阻燃性能最好的配比为：水性聚氨酯为 30C 份， >’’ 为 ?1 份， !HJ 为 3D 份， ’HI 为 2 份。 （:;） " >’’ K !HJ K ’HI 膨胀型阻燃体系比 !/ 0 = （:;） >7 ? 非膨胀型阻燃体系对水性聚氨酯涂料的阻燃 效果要好。 >’’ K !HJ K ’HI 膨胀型阻燃体系添加量为 （:;）0 = C1M 时碳化时间为 0@? -，而同样添加量的 !/ （:;） 前者比后者的碳化时间几乎 >7 ? 体系仅为 30? -， 提高了 3 倍。 参考文献：
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， 否则， 将降低阻燃性能， 所以发泡剂
的最佳使用量为 >1 ?3 /。 从表 2 和图 @ 可以看出， 当膨胀体系中 <’’ 的含 量由 41 33 / 下降到 C1 ?3 / 时，试样碳化时间由 >7@ 增加到了 >7C -，随着 <’’ 继续由 C1 ?3 / 降到 B1 33 / 时， 碳化时间却由 >7C - 降到 >3C -， 阻燃效果下降了。
F3G 杨佳庆 5 防火涂料阻燃机理的研究 F 4 G 5 消防技术与产品 信息 N 011B 9 C < ： ?@ K ?B5 F0G 王建祺 N 等 5 无卤阻燃聚合物基础与应用 F ! G 5 北京： 科学 出版社， 011C ： 3 K 3CD5 F?G O O)$*$%)P.5 >QR$(7- HSR7()"&-，O)-T$%-)"&- (&# U"7R*)"&- "V ’"7WR%$ ).(&$，UW&*.$-)- (&# ’%"T$%*)$- F 4 G 5 ’%"W )& :%/ E"(*， （2 ） ： 32D3 0D3 K ?A15 FAG 董延茂， 鲍治宇 5 季戊四醇在膨胀型阻燃体系中的研究与 应用进展 F 4 G 5 化学世界 N 011C 9 ? < ： 3BB K 3D15 FCG 王锦成， 杨胜林， 李光， 等 5 膨胀型聚氨酯防火涂料阻燃机 理的研究 F 4 G 5 功能高分子学报 N 011? ， @ 9 3@ < ： 0?D K 0A05 F@G 林巧桂， 黄晓东， 刘景宏， 等 5 发泡剂对膨胀型聚氨酯防火 （3） 涂料阻燃性能的影响 F 4 G 5 木材工业N 011C， ： 32 3@ K 3D5 FBG （:;） 齐兴国， 黄兆阁， 李荣勋， 等 5 !/ 0 = ’’ 和 >’’ = ’’ 阻 燃复合材料的性能对比 F 4 G 5 塑料助剂， 011B 9 3 < ： 0C K 0D5 FDG 蔡晓霞，王德义，彭华乔，等 5 聚磷酸铵 = 膨胀石墨协同 H6> 的阻燃机理 F 4 G 5 高分子材料科学与工程 N 011D ，0A （3 ） ： 312 K 3315 —— — —— — —— — —— — —— — — 收稿日期：011D K 12 K 00 （32C@ K ） ， 女， 辽宁人， 教授。 主要从事高分子 作者简介：殷锦捷 材料、 有机合成、 涂料等方面的研究工作。
阻燃性测试： 参考 FG 7?>>21 2—744? 中的大板燃 （73 HI J 烧法， 使用酒精灯对涂覆过阻燃涂料的木板 进行灼烧。 灼烧时， 以酒精灯火焰外焰接触涂料 73 HI） 板为标准。用秒表来记录胶合板烧穿的时间。
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结果与讨论
膨胀体系的燃烧试验分析
按预定的研究方案对 <’’ K ’9: K !9; 膨胀阻燃 体系进行正交试验， 并通过大板燃烧法测定碳化时间， 测试结果见表 2， <’’、 ’9:、 !9; 各组分对膨胀阻燃体 系效果的影响见图 7 L @。
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现代涂料与涂装 !"#$%& ’()&* + ,)&)-.)&/
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试 验研究与应用
水性聚氨酯阻燃涂料燃烧试验研究
孙家琛，殷锦捷
（辽宁工程技术大学材料系， 辽宁 阜新 30;111 ） 摘 要：对水性聚氨酯涂料的阻燃性能进行了研究。 选用不同的阻燃体系对水性聚氨酯涂料进行改性， 得到 不同类型的水性聚氨酯阻燃涂料， 使其防火隔热的效果大大增强， 对不同阻燃体系的性能进行比较 分析， 得出最佳的体系和最好的配比。 关键词：水性涂料；阻燃涂料；聚氨酯涂料 中图分类号：JQO;K5 R 文献标识码：< 文章编号：311K ? 2MCR = 0112 > 13 ? 1113 ? 1;
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本文主要是对水性聚氨酯涂料的阻燃体系进行研 究，主要研究膨胀型和非膨胀型阻燃体系的性能差 别。试验中膨胀型体系选择 <’’ = 聚磷酸铵 > ? ’@A = 季 该体 戊四醇 > ? !@B = 三聚氰胺 > 复合膨胀阻燃体系 ， 系具有较好的性能，已被广泛应用，但该体系也有不
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足， 在耐候性、 耐热氧化性方面有待改进； 非膨胀型体 （ ） （ ） （ ） 系选用 !/ DE 0 F <7 DE ;， 其中 !/ DE 0具有高耐燃 性、 抑烟性等特点。
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这是因为>’’ 在膨胀体系中起催化脱水剂作用，在比 成碳剂低的温度下分解， 生成聚磷酸强脱水剂， 促使有 机物表面脱水生成碳化物，并且生成非挥发性磷的氧 化物及聚磷酸对基材表面进行覆盖，聚磷酸铵由于同 时含有氮、 氢等元素， 受热时释放出 E:0 、 80 、 8;? 等气 体， 从而隔绝氧气， 实现了协同阻燃增效的目的， 同时 氮的增效和协同作用使该膨胀阻燃体系具有良好的抑 虽然 >’’ 有优良的阻燃性能， 但是也必须与 烟效果 F B G 。 才能发挥其最大的功效。由图 ? 可 ’HI 及 !HJ 配合， 以看出， 当 >’’ 含量为 25 11 / 时， 由于其含量过高， 分 解时生成的酸和气体过多，使碳的泡沫层不能建立完 善，并破坏泡沫层，所以当添加量减小时阻燃效果变 好；含量过少时，由于 >’’ 分解的酸不足以使碳化剂 所以当 >’’ 由 B5 C1 / ’HI 完全碳化而形成支撑骨架， 降到 @5 11 / 时， 阻燃效果下降了。所以在膨胀型阻燃 体系中 >’’ 的添加量确定为 B5 C1 /。 由上面的分析获得， >’’ K !HJ K ’HI 膨胀型阻 燃体系的各组分的添加量如下： ’HI 为 05 0C /、!HJ 在 为 A5 C1 /、 即正交试验中的 >0 L3 E0 ， >’’ 为 B5 C1 /， 这种配比下膨胀阻燃体系中的各组分能充分发挥协同 作用， 发挥最好的阻燃性能。 !" # 非膨胀型阻燃体系燃烧试验分析 按照研究的方案对非膨胀型阻燃体系的配方进 行试验，采用大板燃烧法测试碳化时间，检测结果 （ :; ） （ :; ） 见表 ? ，!/ 0 = >7 ? 阻燃剂的加入量对阻燃 性能的影响见图 A 。当阻燃剂的含量从 @5 11 / 增加 到 B5 C1 / 时， 碳化时间由 310 - 增加到了 30? - ， 抑烟 效果也明显变好，而阻燃剂从 B5 C1 / 增加到 25 11 / 时， 碳化时间只从 30? - 增加到 302 - ，增加的量少， 虽然阻燃效果还是有所增加但是变得不明显了。这 （ :; ） （ :; ） 是由 !/ 0 = >7 ? 阻燃剂的阻燃机理造成的， （ :; ）0 = >7 （ :; ）? 受热分解放出的水气吸收大量 !/ 热量， 从而降低材料的表面温度， 减缓聚合物的分解 速率，并且分解后的 !/: 和 >7 0 : ? 在材料的表面形 成碳化保护层， 阻止氧气和热量的进入， 从而起到保 。当阻燃剂从 @5 11 / 增加到 B5 C1 / 时， 碳化保护层大量增加并基本完善， 所以当继续增