摘要：通过改变阻燃剂的含量，制备了不同阻燃性能的彩钢夹芯板聚氨酯胶。讨论了阻燃剂用量对阻燃胶的阻燃效果、反应时间以及拉伸剪切强度的影响。结果表明，在聚氨酯胶中添加阻燃剂TCEP，可提高胶的阻燃性，对反应时间和拉伸剪切强度影响较小。TCEP质量分数在20%时，胶的氧指数达到B2级阻燃要求。
彩钢夹芯板是双面金属板和轻质芯材用胶粘剂粘接而成的一种新型建材，具有美观、质量轻、安装快捷、保温隔热、可塑性强、强度高等优点，广泛应用于大型厂房、超市、医院、仓库等建筑场所。
夹芯板的芯材主要有聚苯乙烯板(EPS)、聚氨酯泡沫板(PU)、酚醛泡沫板(PF)、岩棉板(RW)等，粘接芯材与夹芯板一般使用双组分聚氨酯胶。酚醛泡沫和岩棉板具有良好的阻燃性，阻燃级别可以达到A级，聚苯乙烯和聚氨酯泡沫板属于可燃泡沫，未经阻燃处理的聚苯乙烯板氧指数一般在16%左右[1]，未经阻燃处理的聚氨酯泡沫板氧指数在17%左右[2]。国内外针对聚苯乙烯板和聚氨酯泡沫板的阻燃研究较多[3~6]，目前均可以做到B2级或者B1级阻燃，但是粘接芯材与金属板的聚氨酯胶阻燃研究比较少，本文主要对彩钢夹芯板聚氨酯胶阻燃方面进行研究。
1 实验部分
1.1 主要原料及仪器
聚氨酯胶，工业级，AB双组分，开封市海雯聚氨酯有限公司;阻燃剂TCEP，工业级，扬州晨化新材料股份有限公司。
MZ-2000A万能试验机，江都明珠试验机械有限公司;NDJ-7黏度计，上海平轩科学仪器有限公司;JF-3氧指数测定仪，南京江宁分析仪器有限公司;及一般实验室仪器
1.2 样品的制备
配制阻燃剂TCEP质量分数为0%、5%、10%、15%、20%的5个A组分胶，测25 ℃的黏度。在30 ℃条件下分别取A组分50 g，B组分50 g，依次倒入塑料杯中，电动搅拌5 s，倒入不锈钢托盘，记录下初始反应时间。待胶熟化24h，测试制品的氧指数。按照GB/T 7124—2008，A、B组分搅拌后倒入2铁片之间制备检测拉伸剪切强度标准样。
1.3 表征方法
黏度：用NDJ-7型黏度计检测。
阻燃效果：用氧指数测定仪检测样品的氧指数来表征阻燃胶的阻燃效果，样品尺寸100 mm×10 mm×10 mm。
拉伸剪切强度：根据GB/T 7124—2008，采用MZ-2000A万能试验机检测。
2 结果与讨论
2.1 TCEP质量分数对胶粘剂黏度的影响
聚氨酯胶A、B组分黏度差太大会导致喷枪混合出现问题。由表1可知，添加阻燃剂TCEP对A组分黏度的影响较小，这是由于A组分黏度与TCEP的黏度比较接近，因此TCEP的添加不会导致A组分的黏度出现大幅波动。随着TCEP 的添加，A组分的相容性变好，外观由半透明变为透明。
2.2 TCEP质量分数对阻燃性能的影响
根据GB 8624—2012 《建筑材料及制品燃烧性能分级》，B1级氧指数30以上，B2级氧指数26以上。图1是TCEP含量对聚氨酯胶阻燃性能的影响，不加TCEP的胶，氧指数可达22.4%，属于离火5 s自熄的可燃物，随着TCEP用量的增加，胶的氧指数逐渐增大，但是增加幅度逐渐变小。在A组分中TCEP质量分数达到20%时，氧指数达到26.5%，达到阻燃的B2级标准。
2.3 TCEP质量分数对初始反应时间的影响
彩钢夹芯板一般使用连续法生产工艺，胶的反应时间对产品有较大影响。胶的反应速度太快，可能在彩钢板和芯材接触之前固化，从而影响产品的粘接效果。表2是TCEP添加量对反应时间的影响。由表2可知，添加TCEP对初始反应时间的影响较小，不影响生产施工。
2.4 TCEP质量分数对胶拉伸剪切强度的影响 
3 结论
在彩钢夹芯板聚氨酯胶中添加阻燃剂TCEP，可以提高A组分的相容性和胶的阻燃性，对胶的黏度、反应时间和拉伸剪切强度影响较小。TCEP质量分数在20%时，胶的氧指数可达26.5%，达到B2级阻燃要求。
参考文献
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Study on flame retardant of the color steel sandwich board polyurethane adhesives
JIA Zheng-ren1, BI Ji-hui1, DONG Xiao-hong1, WEI Ding2
(1.Yangzhou Chenhua New Material Co., Ltd., Yangzhou, Jiangsu 225800, China; 2.Kaifeng Haiwen Polyurethane Co., Ltd., Kaifeng, Henan 475000, China)
Abstract：In this paper, we prepared the adhesive productswith various flame retardant properties by changing the content of the flame retardant TCEP in polyurethane adhesive and discussed the inflaming retarding effects, reaction time and tensile shear strength of the adhesive products contained with different content of TCEP. The results showed that adding flame retardant TCEP into the polyurethane adhesive could improve the inflaming retarding properties of adhesive products, but had a little effect on the reaction time and tensile shear strength of adhesive products. When the mass fraction of TCEP was 20%, the index of oxygen of the adhesive products reached the B2 grade of flame retardant requirements.
Key words：polyurethane; sandwich board; adhesive; retardant
作者简介：贾正仁(1983-)，男，主要从事聚氨酯原材料的合成和应用研究，E-mail：jzr_2001@126.com。
