CN116606417A - 一种阻燃水性聚氨酯及其制备方法 - Google Patents
一种阻燃水性聚氨酯及其制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本申请涉及高分子材料的技术领域,更具体地说,它涉及一种阻燃水性聚氨酯及其制备方法。一种阻燃水性聚氨酯,包括以下重量份的原料:50‑70份含磷多元胺、3‑7份二羟甲基丙酸、20‑30份甲苯二异氰酸酯、0.1‑0.5份二月桂酸二丁基锡及1‑5份三乙胺,所述含磷多元胺为柠檬烯基磷系多元胺。本申请的阻燃水性聚氨酯具有优良的阻燃性能及抗菌性能。
Description
技术领域
本申请涉及阻燃水性聚氨酯的技术领域,更具体地说,它涉及一种阻燃水性聚氨酯及其制备方法。
背景技术
水性聚氨酯是指以水为分散介质的聚氨酯,与传统的溶剂型聚氨酯相比具有无毒、环境友好、成本低廉、不易损伤被涂饰表面、施工方便和易于清理等优点,现在已经在涂料、粘结材料、灌装材料等许多领域得到广泛应用,在建筑、家具、皮革、纺织、汽车、印刷等方面的使用越来越普遍。
然而,如大多数高分子材料一样,水性聚氨酯主链同样主要由碳、氢、氧元素构成。这一组成结构导致了水性聚氨酯具有高度的可燃性,如果不对水性聚氨酯在使用前进行阻燃处理,必然给社会和人身财产安全带来隐患,因此水性聚氨酯阻燃改性有着非常重要的意义。
发明内容
为了改善水性聚氨酯的阻燃性能,本申请提供一种阻燃水性聚氨酯及其制备方法。
第一方面,本申请提供一种阻燃水性聚氨酯,采用如下的技术方案:
一种阻燃水性聚氨酯,包括以下重量份的原料:50-70份含磷多元胺、3-7份扩链剂、20-30份甲苯二异氰酸酯、0.1-0.5份催化剂及1-5份中和剂,所述含磷多元胺为柠檬烯基磷系多元胺。
含磷多元胺的添加是通过化学反应将磷元素嵌段到聚氨酯分子链上,而相对于物理添加磷系阻燃剂来说,化学反应型阻燃水性聚氨酯所需阻燃剂含量较小,所得乳液稳定性好,且随着时间的推移,磷元素渗出的可能性也较低,阻燃效率更高更持久。
而相对于使用含磷多元醇来说,含磷多元胺的活性较强,从而促使磷元素可以更为稳定地连接于水性聚氨酯主链上,有效减少磷元素渗出的可能性。另外,含磷多元胺体系的使用还可以形成P/N体系,进而在阻燃水性聚氨酯进行燃烧时,聚氨酯基体将不断分解产生致密的炭层,同时产生二氧化碳和氨气等不可燃气体,从而同时达到凝聚相和气相阻燃,进一步提升阻燃聚氨酯的阻燃性能。
另外,由于本申请中,含磷多元胺为柠檬烯基磷系多元胺,而柠檬烯同时具有杀虫、杀菌、除草等性能。
其中,柠檬烯的杀虫机理在于,柠檬烯可以透过昆虫蜡质层,导致蜡质层颗粒间隙扩大,促使昆虫体内水分流失,进而导致昆虫死亡。柠檬烯的杀菌机理在于,柠檬烯直接接触进入细菌体内,从而在细菌细胞膜中积累,从而导致膜的完整性和质子动力耗散,从而促使细菌因为膜破坏而失活。柠檬烯的除草机理在于,柠檬烯对杂草具有较强的毒性,进而抑制杂草的生长。
而相对于另外添加柠檬烯来说,在聚氨酯制备时将柠檬烯直接连接于聚氨酯主链上的方式可以有效降低柠檬烯的渗出,间接提高阻燃聚氨酯的抗菌、杀虫、除草性能。
优选的,所述柠檬烯基磷系多元胺由柠檬烯、不饱和醛、多元胺、溶剂及亚磷酸酯类反应而成,所述柠檬烯、不饱和醛、多元胺、溶剂及亚磷酸酯类的摩尔比例为1:(1-1.2):(1.5-1.8):(7-9):(3-5)。
当柠檬烯、不饱和醛、多元胺、溶剂及亚磷酸酯类采用上述摩尔比时,柠檬烯基磷系多元胺的制备可以更为简单,制备效率更快,而且柠檬烯基磷系多元胺中的柠檬烯和磷元素可以更为稳定。
优选的,所述亚磷酸酯类为是亚磷酸二丁酯、亚磷酸二乙酯及三(二聚丙二醇)亚磷酸酯中的一种。
相对于亚磷酸二丁酯、亚磷酸二乙酯来说,三(二聚丙二醇)亚磷酸酯中另外引入活性基团羟基,从而协同促使柠檬烯和磷元素更为稳定地连接于聚氨酯主链上,进一步提高阻燃聚氨酯的阻燃性能及抗菌性能。
优选的,所述柠檬烯基磷系多元胺的制备方法包括以下步骤:
S1、将不饱和醛升温至40-60℃,随后缓慢滴加柠檬烯,滴加过程中温度维持在50-70℃,滴加完毕后,在60-80℃反应5-6h,得到柠檬烯基醛;
S2、将多元胺与溶剂进行混合并降温至0-10℃,随后缓慢滴加柠檬烯基醛,滴加完毕后继续反应1-2h,最后加入亚磷酸酯类并在80-90℃的温度下反应7-9h,最后减压蒸馏除去多余的游离胺和溶剂,得到柠檬烯基磷系多元胺。
优选的,所述阻燃水性聚氨酯还包括10-15份偶联剂改性的纳米氧化锌。
当阻燃水性聚氨酯内添加有纳米氧化锌时,如水性聚氨酯燃烧,纳米氧化锌将分解出氧气而起到隔绝空气作用,使水性聚氨酯不致燃烧或缓慢地燃烧。而由于纳米氧化锌为无机物,聚氨酯基体为有机物,而偶联剂可以有效对纳米氧化锌与聚氨酯基体进行连接。
另外,纳米氧化锌还具有较强的抗菌效果,究其机理在于,纳米氧化锌可以缓慢释放锌离子,而锌离子具有优良的氧化性,从而当锌离子与细菌的细胞膜相结合时,锌离子可以与细胞膜中的有机物质发生反应,从而破坏细菌的膜蛋白,进而促使细菌失去活性,进而达到杀菌效果。而且,纳米氧化锌的存在可以对磷系阻燃剂燃烧产生的有毒气体进行吸收。
优选的,所述偶联剂为3-氨基丙基三甲氧基硅烷、二(三乙醇胺)钛酸二异丙酯中的一种或两种的混合物。
优选的,所述偶联剂为3-氨基丙基三甲氧基硅烷及二(三乙醇胺)钛酸二异丙酯的混合物。
氨基丙基三甲氧基硅烷及二(三乙醇胺)钛酸二异丙酯均具有优良的偶联效果,其中,3-氨基丙基三甲氧基硅烷由于另外含有氨基基团,因此,3-氨基丙基三甲氧基硅烷除了具有偶联效果之外,还具有一定的阻燃效果。
但是,3-氨基丙基三甲氧基硅烷本身的偶联效果较差,而二(三乙醇胺)钛酸二异丙酯的偶联效果相对较好,因此,当3-氨基丙基三甲氧基硅烷及二(三乙醇胺)钛酸二异丙酯进行共混时,除了可以促使阻燃型水性聚氨酯中的各组分的相容性更佳之外,还可以进一步提升阻燃型水性聚氨酯的阻燃性能。
优选的,所述偶联剂为3-氨基丙基三甲氧基硅烷及二(三乙醇胺)钛酸二异丙酯的混合物,所述3-氨基丙基三甲氧基硅烷及二(三乙醇胺)钛酸二异丙酯的质量比例为1:(1-1.5)。
当3-氨基丙基三甲氧基硅烷及二(三乙醇胺)钛酸二异丙酯采用上述质量比例时,除了可以促使阻燃型水性聚氨酯中的各组分的相容性更佳之外,还可以进一步提升阻燃型水性聚氨酯的阻燃性能。
第二方面,本申请提供一种阻燃水性聚氨酯的制备方法,采用如下的技术方案:
一种阻燃水性聚氨酯的制备方法,包括以下步骤:
步骤一、将含磷多元胺和扩链剂脱水干燥,得到干燥的含磷多元胺及扩链剂,备用;
步骤二、将干燥的含磷多元胺、甲苯二异氰酸酯和催化剂混合,随后在90-100℃的温度下真空反应3-5h,得到聚氨酯预聚体;
步骤三、向聚氨酯预聚体中加入干燥的扩链剂进行反应,得到阴离子型聚氨酯预聚体;
步骤四:将阴离子型聚氨酯预聚体进行降温,随后加入中和剂进行反应,最后加含偶联剂的去离子水进行乳化,最后得到阻燃水性聚氨酯。
综上所述,本申请具有以下有益效果:
1、相对于使用含磷多元醇来说,含磷多元胺的活性较强,有效减少磷元素渗出的可能性。另外,含磷多元胺体系的使用还可以形成P/N体系,进一步提升阻燃聚氨酯的阻燃性能。
2、含磷多元胺为柠檬烯基磷系多元胺,而柠檬烯同时具有杀虫、杀菌、除草等性能。而由于柠檬烯是连接于多元胺上的,因此,相对于单独添加柠檬烯来说,可以有效降低柠檬烯渗出的可能性。
3、相对于亚磷酸二丁酯、亚磷酸二乙酯来说,三(二聚丙二醇)亚磷酸酯中另外引入活性基团羟基,从而协同促使柠檬烯和磷元素更为稳定地连接于聚氨酯主链上,进一步提高阻燃聚氨酯的阻燃性能及抗菌性能。
具体实施方式
以下结合实施例及对比例对本申请作进一步详细说明。
原料:
扩链剂-二羟甲基丙酸 CAS:4767-03-7;甲苯二异氰酸酯 CAS:584-84-9;催化剂-二月桂酸二丁基锡 CAS:77-58-7;中和剂-三乙胺 CAS:121-44-8l;柠檬烯 CAS:7705-14-8;不饱和醛-2-乙基丙烯醛 CAS:992-63-4;乙二胺 CAS:107-15-3;溶剂 丙酮 CAS:67-64-1;亚磷酸二丁酯 CAS:1809-19-4;亚磷酸二乙酯 CAS:762-04-9;三(二聚丙二醇)亚磷酸酯CAS:36788-39-3;
纳米氧化锌 CAS:1314-13-2;3-氨基丙基三甲氧基硅烷 CAS:13822-56-5;二(三乙醇胺)钛酸二异丙酯 CAS:36673-16-2;乙二醇 CAS:107-21-1。
实施例1
一种阻燃水性聚氨酯,由60kg柠檬烯基磷系多元胺、5kg扩链剂-二羟甲基丙酸、25kg甲苯二异氰酸酯、0.3kg催化剂-二月桂酸二丁基锡、3kg中和剂-三乙胺及13kg偶联剂改性的纳米氧化锌反应而得。
阻燃水性聚氨酯的制备方法包括以下步骤:
步骤一、将柠檬烯基磷系多元胺和扩链剂-二羟甲基丙酸脱水干燥,得到干燥的柠檬烯基磷系多元胺及扩链剂-二羟甲基丙酸,备用;
步骤二、将干燥的柠檬烯基磷系多元胺、甲苯二异氰酸酯和催化剂-二月桂酸二丁基锡混合,随后在95℃(90-100℃均宜)的温度下真空反应4h(3-5h均宜),得到聚氨酯预聚体;
步骤三、向聚氨酯预聚体中缓慢加入干燥的扩链剂-二羟甲基丙酸继续进行反应2h,得到阴离子型聚氨酯预聚体;
步骤四:将阴离子型聚氨酯预聚体降温至室温,随后加入中和剂-三乙胺进行反应,最后加去离子水及偶联剂-3-氨基丙基三甲氧基硅烷负载的纳米氧化锌(改性时,偶联剂-3-氨基丙基三甲氧基硅烷与纳米氧化锌的质量比例为0.8:1)进行乳化,最后得到阻燃水性聚氨酯。
其中,柠檬烯基磷系多元胺由柠檬烯、不饱和醛-2-乙基丙烯醛、多元胺-乙二胺、溶剂-丙酮及亚磷酸二丁酯反应而成。
柠檬烯、不饱和醛-2-乙基丙烯醛、多元胺-乙二胺、溶剂-丙酮及亚磷酸二丁酯的摩尔比例为1:1.1:1.6:8:4。
柠檬烯基磷系多元胺的制备方法包括以下步骤:
S1、将不饱和醛-2-乙基丙烯醛升温至50℃(40-60℃均宜),随后缓慢滴加柠檬烯,滴加过程中温度维持在60℃(50-70℃均宜),滴加完毕后,在70℃(60-80℃均宜)反应5.5h(5-6h均宜),得到柠檬烯基醛;
S2、将多元胺-乙二胺与溶剂-丙酮进行混合并降温至5℃(0-10℃均宜),随后缓慢滴加柠檬烯基醛,滴加完毕后继续反应1.5h(1-2h均宜),最后加入亚磷酸二丁酯并在85℃(80-90℃均宜)的温度下反应8h(7-9h均宜),最后减压蒸馏除去多余的游离胺和溶剂-丙酮,得到柠檬烯基磷系多元胺。
实施例2-3
与实施例1的不同之处在于,阻燃水性聚氨酯的各组分添加量有所不同,具体如表1所示。
表1 实施例1-3中阻燃水性聚氨酯各组分的添加量表/kg
实施例4-5
与实施例1的不同之处在于,柠檬烯基磷系多元胺中各组分的摩尔比有所不同,具体如表2所示。
表2 实施例1、实施例4-5中柠檬烯基磷系多元胺各组分摩尔比表
实施例6
与实施例1的不同之处在于,将亚磷酸二丁酯替换为相同摩尔量的亚磷酸二乙酯。
实施例7
与实施例1的不同之处在于,将亚磷酸二丁酯替换为相同摩尔量的三(二聚丙二醇)亚磷酸酯。
实施例8
与实施例7的不同之处在于,不再添加纳米氧化锌。
实施例9
与实施例7的不同之处在于,将3-氨基丙基三甲氧基硅烷替换为相同添加量的二(三乙醇胺)钛酸二异丙酯。
实施例10
与实施例7的不同之处在于,将3-氨基丙基三甲氧基硅烷替换为相同添加量的3-氨基丙基三甲氧基硅烷与二(三乙醇胺)钛酸二异丙酯的混合物,且3-氨基丙基三甲氧基硅烷与二(三乙醇胺)钛酸二异丙酯的质量比例为1:1。
实施例11
与实施例10的不同之处在于,3-氨基丙基三甲氧基硅烷与二(三乙醇胺)钛酸二异丙酯的质量比例为1:0.8。
实施例12
与实施例10的不同之处在于,3-氨基丙基三甲氧基硅烷与二(三乙醇胺)钛酸二异丙酯的质量比例为1:1.3。
实施例13
与实施例10的不同之处在于,3-氨基丙基三甲氧基硅烷与二(三乙醇胺)钛酸二异丙酯的质量比例为1:1.5。
实施例14
与实施例10的不同之处在于,3-氨基丙基三甲氧基硅烷与二(三乙醇胺)钛酸二异丙酯的质量比例为1:1.7。
对比例:
对比例1
与实施例8的不同之处在于,将柠檬烯基磷系多元胺替换为相同添加量的多元胺-乙二胺。
对比例2
与实施例8的不同之处在于,柠檬烯基磷系多元胺制备时,不再添加柠檬烯基醛。
对比例3
与实施例8的不同之处在于,将柠檬烯基磷系多元胺替换为相同添加量的多元胺-乙二胺、溶剂-丙酮及亚磷酸二丁酯的混合物,且多元胺-乙二胺、溶剂-丙酮及亚磷酸二丁酯的摩尔比例为1.6:8:4。
对比例4
与实施例8的不同之处在于,将多元胺-乙二胺替换为相同摩尔比例的多元醇-乙二醇。
对比例5
与实施例8的不同之处在于,将柠檬烯基磷系多元胺替换为相同添加量的磷系多元醇与柠檬烯基醛的混合物;
磷系多元醇与柠檬烯基醛的混合物的制备方法包括以下步骤:
S1、将不饱和醛-2-乙基丙烯醛升温至50℃(40-60℃均宜),随后缓慢滴加柠檬烯,滴加过程中温度维持在60℃(50-70℃均宜),滴加完毕后,在70℃(60-80℃均宜)反应5.5h(5-6h均宜),得到柠檬烯基醛;
S2、将多元胺-乙二胺与溶剂-丙酮进行混合并降温至5℃(0-10℃均宜),随后加入亚磷酸二丁酯并在85℃(80-90℃均宜)的温度下反应8h(7-9h均宜),最后减压蒸馏除去多余的游离胺和溶剂-丙酮,得到磷系多元胺;
S3、将柠檬烯基醛缓慢滴加于磷系多元胺中,滴加完毕后继续反应1.5h(1-2h均宜),得到最后磷系多元醇与柠檬烯基醛的混合物。
性能检测试验:
检测方法:
一、阻燃性能测试
从实施例1-14及对比例1-5中分别取出三份阻燃水性聚氨酯,之后固化成10cm*10cm的样品,随后参照GB/T 2406-1993《塑料燃烧性能试验方法 氧指数法》对上述样品的氧指数进行测试,并取平均值。
抗菌性能测试
测试用菌:黑曲霉菌ATCC16404
从实施例1-14及对比例1-5中分别取出三份阻燃水性聚氨酯,之后固化成10cm*10cm的样品,随后对样品进行乙醇消毒并晾干。之后将100g菌种用1L无菌水稀释成菌悬液备用。取50ml去离子水均匀喷洒于样品表面,随后将30ml菌悬液均匀滴在样品表面。之后在37℃的环境下培养24h,观察结果。阴性对照用无菌平皿代替,其他操作相同。
最后计算得到抗菌率,抗菌率=(1-现菌落含量/原菌落含量)*100%,每个实施例或对比例测试三次,取平均值。
检测数据:实施例1-14及对比例1-5的检测数据如表3所示。
表3 实施例1-14及对比例1-5的检测数据表
参照实施例1-3并结合表3可以看出,相对于实施例1来说,实施例2-3的阻燃性能及抗菌性能均明显有所下降,由此说明,阻燃水性聚氨酯的各组分在实施例1的比例下时相对较优。
参照实施例1、实施例4-5并结合表3可以看出,相对于实施例1来说,实施例4的阻燃性能略微有所提升,但是实施例4的抗菌性能明显下降。相对于实施例1来说,实施例5的阻燃性能明显下降,而实施例5的抗菌性能明显有所提升,综合考虑,柠檬烯基磷系多元胺的各组分摩尔比采用实施例1的比例时,阻燃水性聚氨酯具有更为优良的阻燃性能和抗菌性能。
参照实施例1、实施例6-7并结合表3可以看出,相对于实施例1来说,实施例6的阻燃性能及抗菌性能均基本没有变化,但是实施例7的阻燃性能及抗菌性能均明显有所提升,由此说明,三(二聚丙二醇)亚磷酸酯的使用可以进一步提升阻燃水性聚氨酯的阻燃性能及抗菌性能。
究其原因在于,相对于亚磷酸二丁酯、亚磷酸二乙酯来说,三(二聚丙二醇)亚磷酸酯中另外引入活性基团羟基,从而协同促使柠檬烯和磷元素更为稳定地连接于聚氨酯主链上,进一步提高阻燃聚氨酯的阻燃性能及抗菌性能。
参照实施例7、实施例8并结合表3可以看出,相对于实施例1来说,实施例8的阻燃性能及抗菌性能均显著下降,由此说明,纳米氧化锌对阻燃水性聚氨酯具有优良的阻燃性能及抗菌性能提升效果。
参照实施例8、对比例1-2并结合表3可以看出,相对于实施例8来说,对比例1的阻燃性能及抗菌性能均显著下降,而对比例2的阻燃性能基本没有变化,但是对比例2的抗菌性能也显著下降。
由此说明,三(二聚丙二醇)亚磷酸酯对阻燃水性聚氨酯具有优良的阻燃性能提升效果,柠檬烯基醛对阻燃水性聚氨酯具有优良的抗菌性能提升效果。
参照对比例2-3并结合表3可以看出,相对于对比例2来说,对比例3的抗菌性能基本没有变化,但是对比例3的阻燃性能明显下降,由此说明,相对于将亚磷酸二丁酯与乙二胺共混来说,将亚磷酸二丁酯连接于聚氨酯基体上的方式可以进一步提升阻燃水性聚氨酯的阻燃性能。
参照实施例8及对比例4并结合表3可以看出,相对于实施例8来说,对比例4的阻燃性能及抗菌性能均明显下降,究其原因在于,而相对于使用含磷多元醇来说,含磷多元胺的活性较强,从而促使磷元素可以更为稳定地连接于水性聚氨酯主链上,有效减少磷元素渗出的可能性。
另外,含磷多元胺体系的使用还可以形成P/N体系,进而在阻燃水性聚氨酯进行燃烧时,聚氨酯基体将不断分解产生致密的炭层,同时产生二氧化碳和氨气等不可燃气体,从而同时达到凝聚相和气相阻燃,进一步提升阻燃聚氨酯的阻燃性能。
参照实施例8及对比例5并结合表3可以看出,相对于实施例8来说,对比例5的阻燃性能基本没有变化,但是对比例5的抗菌性能明显下降,由此说明,相对于将磷系多元醇与柠檬烯基醛进行混合来说,将柠檬烯基直接连接于柠檬烯基磷系多元胺主链中可以进一步提升阻燃水性聚氨酯的抗菌性能。
参照实施例7、实施例9-10并结合表3可以看出,相对于实施例7来说,实施例9的阻燃性能略微有所下降,而实施例9的抗菌性能明显有所提升,究其原因在于,二(三乙醇胺)钛酸二异丙酯舍弃了阻燃基团氨基,从而导致阻燃性能略微下降,但是其对阻燃水性聚氨酯中各组分的相容性更佳,进而导致阻燃水性聚氨酯的抗菌性能反而有所提升。
而相对于实施例7、实施例9来说,实施例10的阻燃性能及抗菌性能均显著提升,由此说明,当3-氨基丙基三甲氧基硅烷与二(三乙醇胺)钛酸二异丙酯混合使用时,获得的复配偶联剂除了具有优良的相容性之外,还具有优良的阻燃性能。
参照实施例10-14并结合表3可以看出,实施例12具有最为优良的阻燃性能的抗菌性能,由此说明,当,3-氨基丙基三甲氧基硅烷与二(三乙醇胺)钛酸二异丙酯以实施例12的质量比例进行混合时,复配获得的偶联剂具有更为优良的相容性能及阻燃性能。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释,其并不是对本申请的限制,本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改,但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (9)
1.一种阻燃水性聚氨酯,其特征在于,包括以下重量份的原料:50-70份含磷多元胺、3-7份二羟甲基丙酸、20-30份甲苯二异氰酸酯、0.1-0.5份二月桂酸二丁基锡及1-5份三乙胺,所述含磷多元胺为柠檬烯基磷系多元胺。
2.根据权利要求1所述的阻燃水性聚氨酯,其特征在于:所述柠檬烯基磷系多元胺由柠檬烯、2-乙基丙烯醛、乙二胺、溶剂及亚磷酸酯类反应而成,所述柠檬烯、2-乙基丙烯醛、乙二胺、溶剂及亚磷酸酯类的摩尔比例为1:(1-1.2):(1.5-1.8):(7-9):(3-5)。
3.根据权利要求2所述的阻燃水性聚氨酯,其特征在于:所述亚磷酸酯类为是亚磷酸二丁酯、亚磷酸二乙酯及三(二聚丙二醇)亚磷酸酯中的一种。
4.根据权利要求2所述的阻燃水性聚氨酯,其特征在于,所述柠檬烯基磷系多元胺的制备方法包括以下步骤:
S1、将不饱和醛升温至40-60℃,随后缓慢滴加柠檬烯,滴加过程中温度维持在50-70℃,滴加完毕后,在60-80℃反应5-6h,得到柠檬烯基醛;
S2、将多元胺与溶剂进行混合并降温至0-10℃,随后缓慢滴加柠檬烯基醛,滴加完毕后继续反应1-2h,最后加入亚磷酸酯类并在80-90℃的温度下反应7-9h,最后减压蒸馏除去多余的游离胺和溶剂,得到柠檬烯基磷系多元胺。
5.根据权利要求1所述的阻燃水性聚氨酯,其特征在于:所述阻燃水性聚氨酯还包括10-15份偶联剂改性的纳米氧化锌。
6.根据权利要求5所述的阻燃水性聚氨酯,其特征在于:所述偶联剂为3-氨基丙基三甲氧基硅烷、二(三乙醇胺)钛酸二异丙酯中的一种或两种的混合物。
7.根据权利要求6所述的阻燃水性聚氨酯,其特征在于:所述偶联剂为3-氨基丙基三甲氧基硅烷及二(三乙醇胺)钛酸二异丙酯的混合物。
8.根据权利要求7所述的阻燃水性聚氨酯,其特征在于:所述偶联剂为3-氨基丙基三甲氧基硅烷及二(三乙醇胺)钛酸二异丙酯的混合物,所述3-氨基丙基三甲氧基硅烷及二(三乙醇胺)钛酸二异丙酯的质量比例为1:(1-1.5)。
9.一种阻燃水性聚氨酯的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一、将含磷多元胺和扩链剂脱水干燥,得到干燥的含磷多元胺及扩链剂,备用;
步骤二、将干燥的含磷多元胺、甲苯二异氰酸酯和催化剂混合,随后在90-100℃的温度下真空反应3-5h,得到聚氨酯预聚体;
步骤三、向聚氨酯预聚体中加入干燥的扩链剂进行反应,得到阴离子型聚氨酯预聚体;
步骤四:将阴离子型聚氨酯预聚体进行降温,随后加入中和剂进行反应,最后加含偶联剂的去离子水进行乳化,最后得到阻燃水性聚氨酯。
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