製革技術：酸化亜鉛負荷による水性ポリウレタン接着剤の難燃性研究

4つの異なる形態の酸化亜鉛材料を水熱法とクエン酸補熱法により合成した。XRD（X線回折）、SEM（走査電子顕微鏡）、FTIR（フーリエ変換赤外スペクトル）、BET（BET比表面積テスト）により、生成物の構造と形態を特性評価し分析し、TG及び垂直燃焼試験により、材料の熱安定性とその負のWPUに搭載された難燃性を研究した結果、複合小石酸化亜鉛のWPU複合材料の燃焼時間と比較して純Wを示した。PU材料は21.9%短縮され、一定の自動停止性能を有しているが、一方で、その機械的性質は破断伸長率において他の形態の酸化亜鉛の減少に対して小さく、43%であるが、引張強度は11.4%増強された。

異なった形態の酸化亜鉛の調製法

WPU/ZnO複合材料の調製方法

異形酸化亜鉛のX線回折図

異形酸化亜鉛のFT-IRスペクトル

異形酸化亜鉛のTG曲線

処理後のWPU力学的性質が異なるZnOのSEM図

結論・

本研究は水熱法とクエン酸補熱法を用いて4種類の酸化亜鉛結晶を作製し，それぞれWPU材料と複合材料を作製した。XRD、SEM、FTIRなどの方法で上記の材料を構造及び形態特性評価した結果、4種類の酸化亜鉛サンプルの微視的な形態はそれぞれ小石状、針状、クッキー状及びシート状であり、結晶構造が完全であり、純度が高いことが分かりました。垂直燃焼試験標準GB/TП5455—2014を参照してWPU/ZnO複合材料の燃焼性能試験を行ったところ、小石状酸化亜鉛を無機械分の複合材料の難燃性能が最適であることが分かりました。最後に上記の4種類の複合材料に対して引張性能試験を行い、依然として小石状酸素化亜鉛を無機械分の複合材料の総合力学性能が最適です。このWPU／ZnO複合材料は難燃性機能材料としての潜在力があり、様々な分野で利用できることを示している。