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作者
丁燕波1, 刘振兴1, 蔡 阳1, 曲家乐2, 李 帅1, 扈乐成1, 张 月1,潘鑫蕊1, 翁永根1∗, 段宝荣1∗
(1. 烟台大学化学化工学院皮革与蛋白质实验室, 山东 烟台 264005;2. 滨州医学院药学院, 山东 烟台 264005)
DOI:10. 13536 / j.cnki. issn1001-6813.2024-009-034
第一作者简介:
丁燕波(1999),男,硕士,dyb99108@ 163. com,主要从事阻燃成炭剂的合成及应用。
通信作者简介:
翁永根(1974),男,副教授,wengyg@ 163. com,主要从事皮革废弃物资源化利用;
段宝荣( 1977),男,教授,duanbaorong@126. com,主要从事含铬废弃物利用及阻燃材料的合成及应用工作。
研究背景 ·
为改善汽车座垫革易燃的问题,本文将制备出的两种氮磷阻燃剂分别用于水性聚氨酯(WPU)预聚阶段制得阻燃聚氨酯乳液Ⅰ(DT-WPU) 和Ⅱ(DP -WPU),并将水性聚氨酯乳液Ⅰ、Ⅱ按比例混合后加入适量聚磷酸铵(APP)制备出有机氮磷阻燃剂与APP协同阻燃的水性聚氨酯。将阻燃WPU分别应用到皮革涂饰的底涂和中涂阶段,通过对阻燃后的皮革进行拉伸强度、极限氧指数( LOI)、热重分析(TGA)等测试确定了其最佳添加条件:中涂时添加150 份9% DT-WPU@5%DP-WPU@1% APP替代中软E339。测试发现, 经过阻燃皮革的LOI值可以达到23.1%,较传统中涂加入中软E339工艺提高了1.3%,垂直燃烧可达UL-94 V-0级,且燃烧过程无熔滴产生。TGA也表明阻燃水性聚氨酯的加入提升了皮革的阻燃性能。
图文摘要 ·
皮革拉伸测试
传统工艺涂饰皮革炭渣 (a);纯 WPU 处理皮革炭渣 (b);
DT-WPU@ DP-WPU@ APP 中涂处理皮革炭渣 (c)
皮革 EDS 测试
(a) 传统工艺涂饰皮革炭渣;(b) 纯 WPU 处理皮革炭渣;
(c) 9%DT-WPU@ 4%DOPOS-WPU@ 1%APP 中涂
阻燃处理皮革炭渣
结 论 ·
本文将经过有机-无机协同阻燃的水性聚氨酯应用到皮革涂饰的底涂和中涂阶段,经过皮革拉伸强度、耐磨耗、氧指数、垂直燃烧等测试确定了其最佳添加条件:中涂9%DT-WPU@ 5% DP-WPU@1%APP替代中软E339,添加量为150份。经过处理后的皮革氧指数可以达到23.1%,相较传统加入中软E339和纯WPU皮革分别提高了 1.3%和1.2%,垂直燃烧可达UL-94 V-0级,且燃烧过程无熔滴产生。皮革拉伸强度和耐磨耗等测试性能测试结果也可看出,添加一定量的阻燃水性聚氨酯,并没有影响到皮革本身的机械性能。TGA和DSC的结果证实了阻燃水性聚氨酯的加入可提升皮革的阻燃性能,一定程度上改善了皮革易燃问题。
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