有机氟、硅阻燃水性聚氨酯的合成及性能研究的中期报告.docx

有机氟、硅阻燃水性聚氨酯的合成及性能研究的中期报告
中期报告
一、项目背景
近年来，随着环保意识的提高和国际阻燃标准的更新，阻燃材料的研究成为了热点话题。水性聚氨酯具有低VOC、无味、不易燃等优点，被认为是一种绿色环保的阻燃材料。本项目旨在研究有机氟、硅掺杂的水性聚氨酯阻燃剂的合成及其性能研究。
二、研究内容
1.合成有机氟、硅掺杂的聚氨酯材料；
2.对其进行热稳定性、阻燃性以及力学性能等方面的测试；
3.探究材料的阻燃机理。
三、研究进展
1.合成方法的优化
在前期实验的基础上，我们对合成方法进行了优化。选择以二异氰酸酯（HDI）为主要原料，辅以聚乙二醇（PEG）、丙烯酸（AA）、三氯硅烷（TCS）和有机氟化合物等掺杂剂，采用醇解-缩聚法进行水性聚氨酯的合成。改变了之前使用的双光氧催化剂的方法，采用双水解催化剂进行反应，提高了产品的收率和产量。
2.性能测试
合成的水性聚氨酯样品经过热重分析（TGA）、差热分析（DSC）、力学性能实验等常规测试，以及阻燃性测试（UL-94）等相关测试。
其中，TGA结果表明：材料的热稳定性良好，5%失重温度为294℃以上。该样品在DSC测试中的熔点为103.6℃，玻璃化转变温度为-12.5℃。在力学性能测试中，该样品的弯曲强度和弯曲模量分别为26.5MPa和994MPa。
在阻燃性测试（UL-94）中，样品通过了V-0级别的阻燃认证，表明样品具有良好的阻燃性能。
3.机理探究
掺杂有机氟和硅的防火剂可以提高阻燃性能，且硅元素的加入有助于形成保护层，保护基体材料。其机理可能为：硅元素在高温下可以与基体材料产生化学反应，形成保护层，从而提高材料的阻燃性，有机氟元素的加入会稳定化保护层，提高材料的阻燃性能。
四、下一步工作
接下来，我们将进一步深入研究阻燃材料的机理，探究不同掺杂剂在材料阻燃中的作用机理，进一步优化合成方法，提高产品的阻燃性能和应用性能，并对其进行实际应用测试。