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在全球环境问题日趋严峻的今天,水性聚氨酯(WPU)作为一种性能优异、无毒、无污染的绿色环保材料受到人们越来越多的关注。但由于水性聚氨酯本身属于易燃材料,这使得其在实际应用过程中存在一定的火灾隐患。因此,对水性聚氨酯进行阻燃化改性成为了水性聚氨酯功能化的一个重要方向。目前,水性聚氨酯阻燃改性主要以化学反应方法将阻燃剂引入到水性聚氨酯体系中,可这也在一定程度上改变了聚氨酯原有的分子链结构,对材料的性能造成了一定影响。本论文从探究阻燃剂对水性聚氨酯性能的影响出发,对软、硬段共改性阻燃水性聚氨酯性能进行了研究,并针对阻燃水性聚氨酯力学性能和耐水性能下降进行了改性研究。以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)为基础反应原料,含磷多元醇阻燃剂(Exolit OP550)和N,N-双(2-羟乙基)氨基亚甲基膦酸二乙酯(FRC-6)作为软、硬段阻燃改性剂,合成了一系列无卤阻燃水性聚氨酯。考察了阻燃剂用量和配比对阻燃水性聚氨酯乳液性能、力学性能、耐水性能以及阻燃性能的影响。研究发现,阻燃剂含量增加乳液粒径增加,粘度和表面张力下降;胶膜的力学性能和耐水性能均下降明显,而且FRC-6含量对胶膜力学性能影响更为明显,OP550对胶膜耐水性下降作用更大;胶膜的阻燃性能因阻燃剂含量增加有所提升,但由于燃烧过程中有熔滴产生阻燃性能受到一定影响。结合上述研究结果,以蓖麻油(CO)作为交联改性剂将其同定量硅烷偶联剂KH-550一并引入阻燃水性聚氨酯体系,合成了一系列蓖麻油改性阻燃水性聚氨酯。考察了CO用量和KH-550引入对阻燃水性聚氨酯性能的影响。研究中发现,KH-550的引入可以在一定程度上改善胶膜的力学性能和耐水性能,且随着CO开始引入,这种改善效果则表现的更为明显。当CO含量为7 wt%时,胶膜的拉伸强度从11.19 MPa提升至20.24 MPa,而吸水率也随着CO含量的增加最终下降了102.24%。此外,由于交联结构的引入,材料的熔滴现象减少,阻燃性能得到提升,LOI最终达到25.0%,垂直燃烧等级升至V-1级。