聚氨酯彈性體作為聚氨酯材料的一種，由于它具有優(yōu)異的耐磨性、高強度和高伸長率、良好耐油性、寬硬度范圍內(nèi)保持較高彈性，因此在很多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，但聚氨酯彈性體的易燃性、煙霧毒性等問題，對使用安全提出了更高的要求。

TCEP作為一種既含磷又含氯的液體阻燃劑，在其他材料中具有不錯的阻燃效果，不久前，實驗人員采用TCEP作為阻燃劑，對不同類型聚氨酯彈性體的阻燃性能以及加入TCEP后對聚氨酯彈性體的力學(xué)性能的影響進(jìn)行考察。

實驗人員采用一步法制備聚氨酯彈性體，并按照GB /T 1042－92測試材料的力學(xué)性能，按照GB /T 531－92 測試邵爾硬度，按照GB /T 2406測定彈性體的氧指數(shù)。

得出結(jié)果及分析如下：

TCEP含量對聚氨酯彈性體氧指數(shù)的影響

聚酯型比聚醚型的阻燃效果更好，隨著TCEP含量的增加，聚氨酯彈性體的氧指數(shù)也在不斷增加。當(dāng)TCEP含量在6%時，聚酯型彈性體可以達(dá)到28，而聚醚型彈性體的為26; 但當(dāng)TCEP含量增加到8%時，聚醚型彈性體的氧指數(shù)也可以達(dá)到28，聚酯型則更高。說明TCEP在達(dá)到一定濃度下對彈性體的阻燃性能有很大的提高，使其具有難燃性。

這是由于TCEP中既含有磷又含有氯，遇火燃燒分解過程中產(chǎn)生磷酸層，形成了不揮發(fā)性的絕熱保護(hù)層覆蓋于燃燒面，隔絕了氧氣的供給，使燃燒停止，并且產(chǎn)生的聚偏磷酸能促進(jìn)聚合物燃燒分解向碳化進(jìn)行，并生成一定量的水，從而有利于阻止燃燒。同時分解釋放的氯化氫等氣體形成氣體覆蓋層，與磷形成的固相覆蓋層協(xié)同抑制材料燃燒。

TCEP含量對聚氨酯彈性體硬度的影響

聚酯型的彈性體比聚醚型的硬度要大，TCEP的加入對兩者的硬度影響相同; 加入TCEP后的聚氨酯彈性體硬度出現(xiàn)下降，在含量達(dá)到6%以上時，下降程度較快，含量較低時下降的不明顯。

TCEP含量對聚氨酯彈性體拉伸性能的影響

隨著TCEP含量的增加，彈性體的拉伸強度均出現(xiàn)下降，聚酯型始終比聚醚型的要高很多。分別由18. 5MPa下降到13. 1MPa、10. 8MPa下降到6. 5MPa。在TCEP含量較低時，拉伸強度下降比較緩慢，當(dāng)含量分別達(dá)到6%和8%時，兩種類型的彈性體的拉伸強度開始下降較大較快。

TCEP含量對聚氨酯彈性體撕裂性能的影響

隨著TCEP的加入量不斷增加，彈性體的撕裂性能也在不斷下降，當(dāng)含量較低時，聚酯型和聚醚型彈性體的撕裂強度下降不明顯，但當(dāng)含量達(dá)到6%時兩種彈性體的撕裂強度開始下降較大。分別由66. 7kN/m下降到58. 9kN/m、52. 4kN/m下降到44. 3kN/m。

TCEP含量對聚氨酯彈性體斷裂伸長率的影響

隨著TCEP的加入量的增加，聚酯和聚醚型聚氨酯彈性體的斷裂伸長率在不斷地增加，當(dāng)含量分別高于6%和4%時，兩種彈性體的斷裂伸長率上升較快，聚酯型的斷裂伸長率始終大于聚醚型。

從TCEP使用量對聚氨酯彈性體力學(xué)性能的影響來看，無論是聚酯型還是聚醚型的，拉伸強度、撕裂強度都呈現(xiàn)下降趨勢，斷裂伸長率呈現(xiàn)上升趨勢。這可以從聚氨酯彈性體的結(jié)構(gòu)和分子間作用力進(jìn)行分析解釋。

總結(jié)而言，隨著TCEP用量的增加，聚氨酯彈性體的極限氧指數(shù)升高，阻燃性能得到提升，但是硬度、力學(xué)強度下降，斷裂伸長率升高。當(dāng)用量達(dá)到6%以上時，聚酯型聚氨酯彈性體的氧指數(shù)達(dá)到28以上，聚醚型聚氨酯彈性體達(dá)到27以上，均符合彈性體材料的阻燃要求，綜合考慮力學(xué)性能，TCEP在阻燃聚氨酯彈性體中的用量應(yīng)控制在5%～6%之間。

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