[發明專利]一種阻燃性核殼型水性丙烯酸酯類樹脂涂料的制備方法

有效

• 申請號: 201410324852.6
• 申請日: 2014-07-09
• 公開（公告）號: CN104031514A
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發明（設計）人: 段寶榮
• 申請（專利權）人: 段寶榮
• 主分類號: C09D133/08
• 分類號: C09D133/08;C09D5/18;C08F220/18;C08F220/14;C08F212/08;C08F220/06
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技術領域

?本發明涉及一種的水性丙烯酸酯類樹脂的制備方法，特別涉及阻燃性核殼型水性丙烯酸酯類樹脂涂料的制備方法。

背景技術

與傳統的溶劑型涂料相比，水性涂料具有價格低、使用安全，節省資源和能源，減少環境污染和公害等優點，因而已成為當前發展涂料工業的主要方向。水性丙烯酸酯類樹脂涂料是水性涂料中發展最快、品種最多的無污染型涂料。

水性丙烯酸酯類樹脂包括丙烯酸酯類樹脂乳液、丙烯酸酯類樹脂水分散體（亦稱水可稀釋丙烯酸）及丙烯酸酯類樹脂水溶液。乳液主要是由油性烯類單體乳化在水中在水性自由基引發劑引發下合成的，而樹脂水分散體則是通過自由基溶液聚合或逐步溶液聚合等不同的工藝合成的。從粒子粒徑看：乳液粒徑>樹脂水分散體粒徑>水溶液粒徑。從應用看以前兩者最為重要。

丙烯酸酯類乳液主要用于乳膠漆的基料，在建筑涂料市場占有重要的應用，目前其應用還在不斷擴大；近年來丙烯酸酯類樹脂水分散體的開發、應用日益引起人們的重視，在工業涂料、民用涂料領域的應用不斷拓展。根據單體組成通常分為純丙乳液、苯丙乳液、醋丙乳液、硅丙乳液、叔醋（叔碳酸酯-醋酸乙烯酯）乳液、叔丙（叔碳酸酯-丙烯酸酯）乳液等?。

丙烯酸酯類水性漆分為水分散型和水溶性兩大類，前者是以水乳膠或水溶膠為基質的涂料。水溶性丙烯酸酯涂料采用具有活性可交聯官能基團的共聚樹脂制成，多系熱固性涂料，在制漆時外加或不加交聯樹脂，使活性官能團間在成膜時交聯而成體型結構的漆膜。發展水性丙烯酸酯涂料能在保證丙烯酸酯涂料的各種特有性能條件下，將大部分有機揮發溶劑替代為水，從而達到大幅度降低大氣污染的目的。

丙烯酸酯類樹脂涂料最大的市場為轎車漆，此外在輕工、家用電器、金屬家庭用具、鋁制品、卷材工業、儀器儀表、修建、紡織品、份子化合物塑料制品、木制品、造紙等工業均有廣泛應用。丙烯酸酯類樹脂涂料以遵照著向水性化、多功能化和高機能的方向發展。

但丙烯酸酯類樹脂的存在于熱粘冷脆和易燃的缺陷,熱粘冷脆可用核殼聚合方式改進,而目前丙烯酸酯類樹脂容易燃燒采用磷系阻燃劑進行阻燃,但磷會造成水質的富營養化,鹵系阻燃劑燃燒釋放煙霧大,且會造成的二惡英問題。

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發明內容

本發明旨在提供一種阻燃性核殼型水性丙烯酸酯類樹脂涂料的制備方法，通過將乙硼烯和乙硼炔用于分別用在核層和殼層進行自由基聚合，聚合到丙烯酸酯類樹脂的主鏈，并在季鏻鹽、硼烷協效下阻燃，提高了丙烯酸酯類樹脂涂料的阻燃性。

????本發明采用以下技術方案：

????一種阻燃性核殼型水性丙烯酸酯類樹脂涂料的制備方法，其特征在于：

（1）向反應容器中加入以下重量配比的原料：水50~70份、乳化劑0.5~1.8份、甲基丙烯酸0.3~3.0份，升溫至40℃，攪拌15min，加入A單體，乳化30~45min，升溫到70℃開始通回流水，升溫到75℃后保溫，滴加引發劑0.2~0.4重量份，滴加時間持續1~3h，滴加完后攪拌反應3~5h，再加入季鏻鹽1~3重量份，滴加完后攪拌反應1~3h，得核層乳液；

???所述A單體是由：丙烯酸丁酯6~8重量份、甲基丙烯酸甲酯4~6重量份、丙烯酸乙酯2.5~3.5重量份、乙硼烯3~6重量份混合而成；

（2）向步驟（1）所得核層乳液中同時滴加B單體和0.3~0.5重量份的引發劑，滴加時間持續1~3h，滴加完后保溫75~85℃攪拌反應2h，再滴加硼烷10~20重量份，保溫75~85℃攪拌反應1~3h，再滴加交聯劑0.5~1.0重量份，保溫75~85℃攪拌反應時間1~2h，降溫到50℃，加入乳化劑0.3重量份，反應時間30min，加氨水調pH值至7~8，得所述的阻燃性核殼型水性丙烯酸類樹脂；

???所述B單體是由：丙烯酸丁酯3~5重量份、甲基丙烯酸甲酯3.5~5.5重量份、丙烯酸乙酯3.5~6.5重量份、苯乙烯0~1.5重量份、乙硼炔2~4重量份混合組成。

????所述乳化劑為十二烷基苯磺酸鈉與脂肪醇聚氧乙烯醚按重量比2:1混合的混合物；引發劑為過硫酸鉀、過硫酸銨中的任意一種；季鏻鹽為十二烷基三苯基氯化鏻、十烷基三苯基溴化鏻中的任意一種；硼烷為鄰碳硼烷、間碳硼烷、三苯基硼烷、五硼烷、三(二甲胺基)硼烷、三異丙叉丙酮基硼烷中的任意一種；交聯劑為3-羧基苯硼酸頻那醇酯、N-[4-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧雜硼烷-2-基)苯基]琥珀酰胺酸、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、乙氧基化雙酚A二甲基丙烯酸酯的任意一種。

本發明的有益效果在于：