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丙烯酸防水涂料具有良好的防水性和柔韧性,形成的丙烯酸涂膜具有强度高、对基层收缩和变形开裂适应性强、良好的低温弯折性能等特点。然而,随着经济社会的发展,功能单一的涂料已经不能满足使用需求。因此,在防水涂料中加入阻燃剂来赋予涂料阻燃的功能。现在一般的阻燃剂容易吸水,不适用于防水材料中,因此需要对阻燃剂进行改性,在保障阻燃性的同时提高耐水性。本研究以丙烯酸乳液为成膜基体,采用了三聚氰胺磷酸盐(MPP),三嗪成炭剂(CFA)和季戊四醇磷酸酯(PEPA)等多种阻燃剂制备阻燃型水性丙烯酸防水涂料,主要工作如下:(1)选择三聚氰胺磷酸盐(MPP)和三嗪成炭剂(CFA)阻燃体系,并将它们加入到涂料体系中,研究MPP/CFA体系对涂料性能的影响,结果表明:MPP和CFA具有协同阻燃作用,不添加阻燃剂的涂料是易燃物,极限氧指数是22%,当MPP和CFA在涂料中的加入量分别为1 wt.%和4 wt.%时,涂料的极限氧指数提高到25%,燃烧测试中火焰高度达到150 mm的时间从46 s延长到150 s。并且在水中浸泡168 h后,涂料的拉伸强度保持率>80%,断裂伸长率>140%,吸水率<20%,涂料具有优异的耐水性。通过XPS分析残炭的组成及元素含量发现,引入MPP/CFA体系的阻燃型防水涂料含有更多的P和N元素,通过分析说明阻燃剂在气相和固相中同时起到阻燃作用。另外,在MPP/CFA体系中加入GO作为炭源,锥形量热测试表明,当MPP、CFA和GO的加入量分别为1wt.%,4 wt.%和 0.005 wt.%时,涂料的 pHRR 从 343.54 kW/m2 下降到了 292.43 kW/m2,tHRR从35 s延后到了 50 s。在水中浸泡168 h后涂料的吸水率从11.3%下降到9.1%。(2)采用硅烷偶联剂对季戊四醇磷酸酯进行化学改性得到KH550-PEPA,将KH550-PEPA加入到丙烯酸涂料中,结果表明:加入5 wt.%KH550-PEPA的阻燃型防水涂料的拉伸强度由改性前的0.3 MPa提高至1.1 MPa,在水中浸泡168 h后,涂料的吸水率从8.8%下降至7%。质量变化率从8.8%下降至6.8%,涂料的力学性能和耐水性提高。将KH550-PEPA和MPP复配加入到涂料中,当KH550-PEPA和MPP的加入量分别为4wt.%和1wt.%时,涂料的吸水率下降至6%。(3)利用离子交换反应,将三聚磷酸钠(STTP)和三聚氰胺(MEL)合成一种新型的磷氮系阻燃剂三聚氰胺三聚磷酸盐(STTP-MEL),将其加入到丙烯酸涂料中,结果表明:10%STTP-MEL提高丙烯酸涂料的LOI从22%到27%,涂料的总热释放量下降38.4%,总烟释放量下降27.7%,并且改善了涂料残炭形貌,提高了残炭量;对涂料的阻燃机理分析表明STTP-MEL同时从气相和固相起阻燃作用。并且涂料具有优异的耐水性,10%STTP-MEL使涂料的吸水率从11.8%下降到了 7.4%,质量变化率为3%。