Водный полиуретан (WPU) обладает высокой воспламеняемостью, значительным выделением тепла и большим количеством дыма. Огнезащитные добавки с цианогруппой или фосфорсодержащими тиофеновыми группами одиночного типа не способны синергетически проявлять противопожарные свойства в когезионной и газовой фазах, что приводит к снижению огнезащитных характеристик. В данной работе в качестве основных исходных материалов использованы 2,2'-диаллилбисфенол и 2,6-дифторбензонитрил для синтеза макромолекулярного огнезащитного средства DAN, сочетающего цианогруппу и фосфорсодержащую тиофеновую группу. Химический состав и структура были охарактеризованы с помощью инфракрасной спектроскопии (FTIR) и ядерного магнитного резонанса (ЯМР). Данную добавку применяли для получения огнестойкого водного полиуретана (DANWPU). Противопожарные свойства пленок DANWPU изучались с помощью предельного кислородного индекса (LOI), вертикального горения (UL-94) и конусной калориметрии; термическая устойчивость исследовалась методами термогравиметрии (TG) и дифференциальной сканирующей калориметрии (DSC). Водостойкость и механические свойства анализировались с применением измерения угла смачивания водой, поверхностной энергии, водопоглощения и испытательного комплекса механических свойств. При содержании DAN 9 мас.% индекс LOI повысился с 22,0% до 30,6%, остаток углерода увеличился с 0,9% до 9,6%, огнестойкость достигла класса V-0 по сравнению с чистой пленкой WPU. Скорость тепловыделения (HRR), общее выделение тепла (THR), общее количество дыма (TSP) и скорость выделения дыма (SPR) снизились на 49,0%, 47,0%, 70,0% и 83,0% соответственно. Максимальная скорость выделения CO (COP) составила 0,009 г·сек^-1, температура стеклования (T_g) пленок — 37 ℃, на 36 ℃ выше, чем у чистого WPU. Результаты исследования показывают двойное фазное синергетическое огнезащитное действие цианогруппы в когезионной фазе и фосфорсодержащей тиофеновой группы в газовой фазе. Эта работа предоставляет полезные сведения о синергетических огнезащитных средствах и их применении в полимерных материалах.

водный полиуретан; цианогруппа; фосфорсодержащая тиофеновая группа; огнезащита