磷酸哌嗪阻燃剂的合成及其在聚氨酯注浆材料中的应用

聚氨酯(PU)作为注浆材料在矿井下有广泛的应用，但由于其在固化过程中放热，可能导致自燃，给井下应用带来安全隐患，因此提高聚氨酯材料的阻燃性能是非常重要的。以磷酸和无水哌嗪为原料合成了一种N-P协同型无卤阻燃剂聚磷酸哌嗪。以红外光谱和热重分析对其结构以及热性能进行表征；进一步将聚磷酸哌嗪以不同添加量对聚氨酯进行阻燃改性，研究改性后阻燃聚氨酯的各种性能。结果表明：聚磷酸哌嗪对PU具有明显的促进成炭作用。随着添加量的增加，极限氧指数(LOI)增长显著，其中PU-聚磷酸哌嗪20%的LOI值可达28.5%,UL-94的等级可达V-0级，属于难燃自熄材料，可以达到矿用注浆材料的新阻燃标准。扫描电镜测试结果表明，其燃烧后残炭表面为致密炭层，具有凝聚相阻燃特征。力学测试结果表明，随着聚磷酸哌嗪含量的增加，聚氨酯的力学性能会有所降低，但添加量为20%时，抗压强度仍然大于40MPa,满足最新安全标准要求。     

蓖麻油基双重交联防腐蚀水性聚氨酯的制备及性能

以异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、聚碳酸酯二醇-1000(PCDL-1000)、蓖麻油（CO）、季戊四醇三丙烯酸酯（PETA）为主要原料，使用丙酮法制备了一系列双重交联的CO基水性聚氨酯（CWPU）乳液。采用FTIR、紫外-可见分光光度计、铅笔硬度计、电子万能实验机、SEM、电化学工作站对CWPU薄膜进行了表征，测试了CWPU薄膜的拉伸性能、耐水性、耐磨性及耐腐蚀性，探讨了其耐腐蚀机理。结果表明，当CO含量（以乳液溶质总质量计，下同）为4%时，制备的薄膜CWPU的24 h吸水率仅为4.5%，对Q235钢板基底的附着力为0级，对Q235钢板基底的保护效率可达99.05%，表明所制CWPU薄膜具有优异的耐水、防腐蚀性能。