防水型木材阻燃涂料的制备及其机理研究

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本文从磷系阻燃剂三聚氰胺磷酸盐(MP)和季戊四醇磷酸酯(PEPA)出发制备防水型木材阻燃涂料并对其性能进行了测试和分析。以MP和PEPA为阻燃剂,醋酸乙烯-乙烯共聚(VAE)乳液和水性聚氨酯(WPU)乳液为基料,分别制备出MP/VAE防水阻燃涂料、PEPA/VAE防水阻燃涂料、PEPA/PU防水阻燃涂料。并且采用透水仪、扫描电镜、能谱、热重分析仪、极限氧指数仪、红外光谱仪、锥形量热仪和力学性能测试对三种涂料的性能进行了探究。1.VAE乳液和水性PU乳液的热稳定性良好,VAE乳液的起始分解温度约为320℃,水性PU乳液的分解温度约为284℃。具有良好热稳定性的MP和PEPA在受热时生成偏磷酸盐等,偏磷酸盐能促进聚合物脱水成炭,当温度达到550℃时,PEPA的残余量为49.51%,MP的残余量为21.8%。2.对三种防水阻燃涂料进行了防水性能测试,结果表明三种防水阻燃涂料的防水性能良好。3.随着涂料中阻燃剂的增多,防水阻燃涂料的阻燃性能逐渐提高,当涂料中阻燃剂的含量达到40%时,MP/VAE涂料涂覆的木材的极限氧指数提高了5.9%,MP/VAE涂料涂覆的木材的极限氧指数提高了4.9%,MP/VAE涂料涂覆的木材的极限氧指数提高了14.9%。此外,随着涂料中阻燃剂的增多,防水阻燃涂料的残炭量逐渐增加,木材试样烟气释放总量逐渐增加,热释放总量逐渐降低,经过处理的木材比未经过处理的木材的一氧化碳释放速率低。4.对三种防水阻燃涂料的性能进行对比分析,PEPA/PU防水阻燃涂料的性能最好。
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