目的通过对水性聚氨酯进行硬段改性和后扩链改性,得到兼具防腐和阻燃功能的水性聚氨酯涂层材料。方法以二异氰酸酯、聚丙二醇、二羟甲基丙酸为基本单体,磷氮协效阻燃剂(FRC-6)作为硬段扩链剂,制备合成阻燃水性聚氨酯(FPU)预聚体。采用改进的Hummers法制备氧化石墨烯(GO),以其作为后扩链剂在水性聚氨酯水乳化阶段加入,利用GO结构中的—OH等含氧官能团与FPU中的NCO—反应,制备出高接枝率氧化石墨烯化学改性的阻燃水性聚氨酯材料(GOFPU),并对GOFPU的结构与性能进行表征。结果 GO改性后,聚氨酯乳液粒度分布向粒径增大的方向变化,平均粒径在90μm左右,且乳液黏度降低,最低至9 m Pa·s,GO对聚氨酯预聚体的接枝率最高可达89.2%。GO的含量为0.4%时,材料的耐腐蚀电位增大到76 m V,耐腐蚀性最强;GO的含量为1%时,材料的极限氧指数LOI值为30.5%,达到难燃级别。结论对比相同阻燃剂含量的聚氨酯材料,GOFPU乳液的平均粒径增大,黏度降低,阻燃性大幅提高,防腐性能显著,且无毒无害、绿色环保。
