1.5 超支化聚氨酯防火涂料的制备
向阻燃型超支化聚合物（PM-TBA-TDI）中依次加入聚磷酸铵、三聚氰胺、季戊四醇、三氧化二锑、氯化石蜡、硅灰石等，高速分散均匀后，于锥形磨上研磨至80 μm 以下，然后再加入B 组分羟基丙烯酸树脂，制得超支化聚氨酯钢结构防火涂料。其制备工艺见图1。

2 结果与讨论
2.1 PM-2、TBA-TDI 及聚合物PM-TBA-TDI 的红外光谱分析
PM-2、TBA-TDI、PM-TBA-TDI 的红外光谱图如图2 所示。

由图2a 可知：3 371.83 cm-1 处是HO—的特征峰；2 946.80 cm-1、2 885.16 cm-1 处是CH2—、CH3—的特征峰；1 723.32 cm-1 处是O=C—的特征峰；1 062.88 cm-1 处是酯基结构中C—O—C 的特征峰；1 177.97 cm-1 处是N—C—的特征峰；1 630.38 cm-1处是催化剂对甲苯磺酸中苯环的吸收峰，由图可知，预测结构的特征峰都已出现。
由图2b可知：2 271.12 cm-1处是OCN—的特征峰；3 287.72 cm-1处是仲胺的特征吸收峰；2 939.22 cm-1、2 862.40 cm-1、1 450.17 cm-1、1 311.06 cm-1处是CH2—、CH3—的特征峰；1 703.39 cm-1 处是O=C—的特征峰；1 198.94 cm-1、1 066.58 cm-1处是酯基结构中C—O—C的特征峰；图中基本没有羟基的吸收峰，表明四溴双酚A 中的羟基已经完全参与反应。
由图2c 可知：3 283.20 cm-1 处是仲胺的特征吸收峰；2 264.08 cm-1 处是OCN—的特征峰，且此处峰的大小和强度明显比图1b 中小，说明TBA-TDI中的部分OCN— 已与PM-2 中的HO— 反应生成了—NH—，且在1 538.72 cm-1 处出现HN—的伸缩振动峰。2 945.80 cm-1、2 863.40 cm-1 处是CH2—、CH3—的特征峰；1 711.45 cm-1 处是O=C—的特征峰；1 223.36 cm-1、1 102.86 cm-1 处是酯基结构中C—O—C 的特征峰；742.55 cm-1、653.94 cm-1 处是酯基结构中C-Br 的特征峰；图中基本没有羟基的吸收峰，表明PM-2 中的羟基已经完全参与反应。
2.2 防火涂料体系的优化［6］
防火涂料体系由阻燃型超支化树脂、阻燃填料、溶剂等组成，按照正交实验方法设计涂料配方，固定A 组分—NCO 摩尔量与B 组分的—OH 摩尔量之比为1∶1，固定溶剂以及其他填料等的添加量，以超支化树脂与阻燃体系进行4 因素3 水平的正交设计，因素水平表见表1。

注：A—A 组分的—NCO 摩尔量与B 组分的—OH 摩尔量比为1∶1 ；B—聚磷酸铵、三聚氰胺、季戊四醇的质量比为3∶2∶1 ；C—三氧化二锑、氯化石蜡的质量比为3∶7 ；D—氢氧化铝、硅灰石
的质量比为3∶1。
涂料耐火性能测试：将涂料分别涂覆于150 mm×75 mm×6 mm 的钢板上，每块钢板涂层厚度2 mm 左右。待涂层完全干燥后，将其置于自制的酒精喷灯上灼烧，火焰温度约800℃，以热电偶测定钢板背面的温度，当涂层完全发泡膨胀和碳化完毕后，取下钢板，观察碳化层的情况。表2 为正交试验4 因素3 水平构成的9 组试验方案，表3 为防火涂料的发泡情况及耐火极限。


注：数字1~5 表示发泡效果、发烟量、碳化层致密度、碳化层硬度和碳化物产量的情况。1 表示发泡效果差、碳化层疏松、碳化层软、生成碳化物少、发烟量多；5 表示发泡效果好、碳化层致密、碳化层硬、生成碳化物多、发烟量少；耐火时间为钢板背面温度达到200℃时耗费的时间。