水性PU阻燃涂层胶项目完结报告

1、水性pu阻燃涂层胶项目完结报告一水性聚氨酯的分类：按粒径和外观分可分为聚氨酯水溶液（粒径v0. 001微米，外观透明）、聚氨酯水分 散体（粒径：0. 001-0. 1微米，外观半透明）、聚氨酯乳液（粒径0. 1微米，外观口浊）；从上图自右到左，分别为聚氨酯水溶液（pu-d6209）,水性聚氨酯分散体（pu-8810）, 水性聚氨酯乳液（pu-hd567）依亲水性基团的电荷性质，水性聚氨酯对分为阴离子型水性聚氨酯、阳离子型水性聚 氨酯和非离子型水性聚氨酯。其中阴离子型最为重要，分为竣酸型和磺酸型两大类。依合成单体不同水性聚氨酯可分为聚瞇世、聚酯烈和聚讎、聚酯混合世。依照选用的 二开鼠酸酯的不同，

2、水性聚氨酯又可分为芳香族和脂肪族，或具体分为tdi型、hdi型等 等。依产品包装形式水性聚氨酯可分为单组分水性聚氨酯和双组分水性聚氨酯。水性聚氨酯整个合成过程可分为两个阶段。第一阶段为预逐步聚合，即由低聚物二醇、 扩链剂、水性单体、二异孰酸酯通过溶液逐步聚合生成相对分了质量为i000虽级的水性聚 氨酯预聚体；第二阶段为屮和示预聚体在水屮的分散。水性pu因其具有环保作用，虽然历史不长，但发展非常迅速。水性聚氨酯包括聚氨酯水溶液、水分散液和水乳液三种，为二元胶态体系，聚氨酯（pu） 粒子分散于连续的水相中，也有人称水性pu或水基puo二水性聚氨酯与无卤阻燃剂app的相容性实验不同型号阻燃剂在不同型

3、号水性pu屮的分散性能（40%添加）阻燃剂pu-d6209pu-8810pu-hd567app222h50002350070000mpp314140001350023000100d45002000023000从实验來看，不同阻燃剂在同一种水性聚氨酯体系中有着不同的分散性能，这与阻燃剂粒子 的形态及分了连段，比表面积等冇关。而同一款阻燃剂在不同的分散体系中冇着不同的分散 粘度，从实验现象来看，聚氨酯水溶液的相容性最好，其次是聚氨酯分散体系，最羌为水性 聚氨酯乳液。当然三款水性聚氨酯体系的本身固含量有一定差界，pu-d6209固含20%, pu-8810 固含 30%, pu-hd567 固含 3

4、0%。不同型号阻燃剂在不同型号水性pu屮的储存稳定性能（40%添加）阻燃剂pu-d6209pu-8810pu-hd567app222h>2个月>2个月两个月内增稠至十万mpp3141>2个刀两个月内增稠至十万两个个月内死胶100d>2个刀>2个刀>2个刀从实验來看储存稳定性能跟他们分散性能冇一定成正比的关系，但是也冇一些例外，如 mpp3141,它的分散初始粘度比app还低（在pu-hd567中），但它的储存性能却比app稍 差一些，应该跟阻燃剂ph值有关，后续研究发现也证实，如在水性pu-d6209中加入液体 阻燃剂cu,发现可以很好的分散均匀，而将其加入

5、到pu-hd567中吋却无法正常使用。但 是如果将其事先用氨水或者液碱调节ph至中性时，加入其屮却可以很好的分散开来。这 在后续实验中述有类似规律。三水性聚氨酯阻燃涂层胶的应用实验从实验中发现三款水性聚氨酯涂层胶烘干后的胶膜软硬程度分别为pu-d6209 （最柔软）， pu-8810c最硕挺）pu-hd567（软硕适屮）。故后续实验屮我们分别采用pu-d6209和pu-hd567 两款水性聚氨酯胶来做阻燃涂层胶。基木配方按照丙烯酸体系pa-d2374中的添加量进行实验，原料实验实验实验实验pu-hd56710060pu-d620910060app222h一4040分散粘度加增稠剂调节至3500

6、左右初始粘度70000,加水调节 至3500左右加增稠剂调节至3500左右初始粘度5000,加水调节至3500以下为实验测试结果： 阻燃涂层胶耐析出实验:实验实验实验实验 实验 实验 实验 实验滴水前水干后正面水干后背面情况从滴水实验来看，使用水性pu体系来做阻燃涂层胶，并没有明显改善app222h的耐析出性 能，由此也可以看出阻燃涂层胶的耐析出性能主要述是取决于所使用的阻燃的性能。而木身 水性pu在滴水实验小时看不到明显的析出情况的。 阻燃涂层胶的阻燃性能测试：（45°c水浸2h后测试失重率及阻燃性能）实验 实验实验 实验tl=os25. 6s9. 7sost2=ososososl

7、=121mm149mm134mm122mmg 二3. 36g4. 20g2.83g4. 08g gl 二38. 6g/m274. 5g/m215.9%g/m269. 4g/m2 g2 二1. 2%21. 7%0. 0%29.4%tl-阴燃时间,t2-续燃时间，l-损毁长度，gf彳|j条原始质量，a gif上胶量（g/nf）ag2f失重率（%）从该项实验来看，水性pu涂层胶如果不加入其他交联助剂的话，是无法改善app222h的耐 水性性能的，从失重率來看，数据和在水性pa体系川相类似。但是从燃烧性能來看，水性 pu由丁是丿瓜于热塑性，遇火会收缩，熔滴，在涤纶织物上面不会形成烛心效应，所以在垂 直

8、燃烧中，有一定的熔滴肌燃效果。山于此次实验中使用的未包覆app做实验，后续发现更高级别的耐水测试对于未包覆app來说，基本无对比意义，在这里就不详细述说。 四 双组份水性pu阻燃涂层胶的交联剂实验原料实验实验pu-d620982.5pu-hd56782.5app222h6060氮丙噪交联剂7.57.5分散情况及储存情况初始粘度4600,储存24h凝胶瞬间凝胶，无法使用从分散储存来看，使用氮丙噪类交联剂来交联水性聚氨酯阻燃涂层胶的话，只能是 现加现用（即双组份体系），且续选择适合的水性pu体系。后续研究选择使用 pu-d6209体系来作为应用实验研究。以下为测试结果：耐析岀对比未加交联剂对比样实

9、验未加交联剂对比样实验滴水前水干后从实验来卡添加交联剂z后冇改善涂层织物耐析出的性能，但并没冇彻底消除app222h的 析出性能。 阻燃涂层胶的阻燃性能测试：（45°c水浸2h后测试失重率及阻燃性能） 未加交联剂对比样实验11=9. 7sost2=ososl=122mm11加mg=4. 08g4. 08ggl 二69. 4g/m269. 4g/m2 g2 二29. 4%4. 9%tl-*阴燃时间，t2续燃时间，l-*损毁长度，gf布条原始质量，agl-*上胶量（g/nf）ag2-失重率（%） 阻燃涂层胶的阻燃性能测试：（100°c水浸0.5h后测试失重率及阻燃性能） 未加交

10、联剂对比样实验11=osost2=ososl=142mm121mmg 二4. log4. 09g gl 二69. 4g/m269. 4g/m2 g2二32. 0%31. 1%tl-阴燃时间，t2-续燃时间，l-损毁长度，gf布条原始质量，a上胶量（g/nf）ag2f失重率（%）从这两项实验来看，当添加了氮丙噪类交联剂之示的水性pu阻燃涂层胶，在耐屮温水浸泡 时，明显有改善app222h的耐水效果。但耐水性能的提高也有一定的局限性，当升高水温 吋（如100°c）,交联剂也无能为力。后续研究发现使用水性封闭型界竄酸酯交联剂来代替 氮丙喘类交联剂，结果效果也不甚明显，从对耐水及耐析出方血的

11、改善不如使用氮丙呢类交 联剂的效果好。五阻燃剂与水性pu体系协效实验。从实验研究发现当使用相同的计量的阻燃剂，如果使用水性内烯酸类乳液來作为分散体，阻 燃效果明显不及使用水性pu乳液来作为分散体做的阻燃涂层胶的阻燃效果。从水性聚氨酯 的分了链段來看，分了链段中含冇丰富的氮元素，在燃烧时分解出氨气，在气相起到稀释氧 气的作用。所以它本身就比水性丙烯酸类乳液具有一定的阻燃效果。从以下实验町以看出：原料实验实验实验实验pu-d62097360pa-d23747360app222h2727100d4040阻燃性能对比:实验实验tl=osos0sos1.4s9. 8s0. 5s0st2=osos0s0s

12、0s0s0s0sl=134nini129mm112mm105iiun131mm260mm152mm153mmg 二6. 79g6. 79g6. 83g6. 90g8. log8. 12g7. 92g7.96gagl二 60.260. 2g/m261.9g/m264. 9g/m2116. 2g/m2 117. og/m2108. 5g/m2 110. 2g/m2tl*阴燃时间，t2续燃时间，l-*损毁长度，g-*布条原始质量，a gif上胶量（g/nf） 从实验数据來看，丿ij水性pu做的阻燃涂层胶阻燃效率要高于水性丙烯酸涂层胶，同样在使用相同剂量的100d来做阻燃涂层胶吋，通过燃烧样条可以明显发现两者的区别。实验实验实验图片局部放大很厚很致密膨胀碳层结构 实验图片局部放大没有明显膨胀致密碳层结构从该实验口 j以看出水性聚氨酯在热分解时产生了大量的气