【碩士】溴碳聚氨酯阻燃材料的研究

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　　【碩士】溴碳聚氨酯阻燃材料的研究　　授予學(xué)位：碩士　　學(xué)位授予單位：蘭州理工大學(xué)　　學(xué)位年度：2011　　通過對國內(nèi)外鋼結(jié)構(gòu)防火涂料、彈性體的現(xiàn)狀分析研究，為解決材料的阻燃耐久性，通過分子設(shè)計(jì)和材料設(shè)計(jì)，合成了溴碳聚氨酯樹脂并將該樹脂用于鋼結(jié)構(gòu)防火涂料、聚氨酯彈性體中，制備了性能優(yōu)異的阻燃材料，達(dá)到了長期高效的阻燃目的?！　? 以2，4．甲苯二異氰酸酯、四溴雙酚A、聚乙二醇．400、三羥甲基丙烷為原料通過逐步加成合成了低分子量的四溴雙酚A型聚氨酯預(yù)聚物，并借助紅外光譜對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。紅外光譜表明1071em-、1062 cmd處均出現(xiàn)了C．Br環(huán)振動(dòng)峰，569cm0處出現(xiàn)了C—Br的特征伸縮振動(dòng)峰。研究表明，四溴雙酚A型聚氨酯預(yù)聚物的最佳合成工藝條件為：n(PEG．400)：n(TBA)：n(TMP)=I：2：l，n(SCO)：n(OH)=1．8：l，在60℃下反應(yīng)1．5h后NCO值穩(wěn)定。以羥值為50．2mgKOH／g、固含量為54．6％的羥基丙烯酸樹脂為B組分，n(NCO)：n(OH)=1．1：1，得到的涂膜性能優(yōu)異。其TG．DSC圖譜表明，雙組分溴碳聚氨酯樹脂的失重主要集中290-600℃，600℃以后恒重，說明雙組分溴碳聚氨酯樹脂作為鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的基料有很大優(yōu)勢。以自制的TBA型聚氨酯樹脂為A組分，羥基丙烯酸樹脂并配以聚磷酸銨、三聚氰胺、季戊四醇等助劑研磨分散后為B組分，A、B組分按-定比例混合后得到了常溫固化的雙組分聚氨酯鋼結(jié)構(gòu)防火涂料。分析研究了防火涂料各組分對防火涂料阻燃性能的影響，采用自制模擬燃燒試驗(yàn)裝置對防火涂料的阻燃性能進(jìn)行了測試，確定了防火涂料的最優(yōu)配方，各項(xiàng)性能并與無溴聚氨酯防火涂料作對比。當(dāng)涂層厚度為2．0mm時(shí)，涂層耐火極限可以達(dá)到150min，比無溴聚氨酯防火涂料的耐火極限提高了30rain。以N．220、N-330、TBA和TDI為原料制備了-系列聚氨酯預(yù)聚物，并借助紅外光譜對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。紅外光譜表明，1107cm。1處為C．Br伸縮振動(dòng)吸收的環(huán)振動(dòng)峰，568cm‘1的吸收峰為C—Br的特征伸縮振動(dòng)峰。以3二氯-4，4聯(lián)苯二胺為交聯(lián)劑，制備了-系列溴碳聚氨酯阻燃彈性體，并分析研究了聚合反應(yīng)的溫度、時(shí)間、物料配比、固化條件等因素對彈性體的力學(xué)性能、阻燃性能的影響，確定了最佳合成工藝。研究表明，當(dāng)n(N．220)：n(N．330)：n(TBA)=0．53：0．22：0．25，異氰酸酯數(shù)R=2．0，反應(yīng)溫度在80℃左右，反應(yīng)時(shí)間時(shí)4h，NH2／NCO為0．9，固化溫度在110℃固化2h后，彈性體的力學(xué)性能達(dá)到最佳，拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長率分別為12．9Mpa和480％，平均續(xù)焰時(shí)間為0s，平均續(xù)灼時(shí)間1s。溴碳聚氨酯阻燃彈性體的TG．DTA圖譜表明，雙組分溴碳聚氨酯樹脂的失重主要集中290-600℃，600℃以后恒重，說明雙組分溴碳聚氨酯彈性體具有-定的熱穩(wěn)定性?！　?

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