[發明專利]一種阻燃聚氨酯水性乳液及其制備方法

有效

• 申請號: 202110347830.1
• 申請日: 2021-03-31
• 公開（公告）號: CN113061418B
• 公開（公告）日: 2023-01-20
• 發明（設計）人: 黃宏存;胡遠南;朱清梅
• 申請（專利權）人: 海南必凱水性新材料有限公司
• 主分類號: C09J175/06
• 分類號: C09J175/06;C09J11/04;C09J11/06;C08G18/66;C08G18/42;C08G18/34
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 楊威

本發明提供了一種阻燃聚氨酯水性乳液，由包括以下組分的原料制得：聚己二酸己二醇酯15～20wt％；甲苯二異氰酸酯10～15wt％；2,2?二羥甲基丙酸5～10wt％；阻燃填料1～5wt％；氧化石墨烯0.1～0.5wt％；殺菌劑0.5～1wt％；消泡劑0.1～0.5wt％；余量的水。與現有技術相比，本發明提供的阻燃聚氨酯水性乳液采用特定含量組分，實現整體較好的相互作用，降低材料燃燒熱、阻止涂層熱交換，在保證涂層粘結力的同時提高阻燃能力，因此提高了現有聚氨酯涂層的阻燃性能，降低燃燒熱釋放速率；同時完全水性的配方幾乎不會有任何殘留，符合環保、易用、穩定的市場要求；并且，該阻燃型聚氨酯乳液實現氧化石墨烯的高效利用，即可以用很少的添加量高效提高阻燃能力，降低了因石墨烯價格問題而造成無法大批量使用的市場風險。

技術領域

本發明涉及水性膠黏劑技術領域，更具體地說，是涉及一種阻燃聚氨酯水性乳液及其制備方法。

背景技術

相對于金屬、石材、木材，塑料制品具有成本低、可塑性強等優點，在國民經濟中應用廣泛。塑料工業在當今世界上占有極為重要的地位，多年來塑料制品的生產在世界各地高速度發展。我國塑料制品產量在世界排名中始終位于前列，其中多種塑料制品產量已經位于全球首位，我國已經成為世界塑料制品生產大國。目前城市消防工作日漸受到大家的重視，而塑料制品作為易燃物，甚至在劇烈燃燒之后可以釋放出許多有毒有害的氣體，對人民的生命財產安全威脅極大。因此，在塑料制品等易燃物表面添加一層阻燃涂層非常有必要。

聚氨酯水性乳液或聚氨酯水性膠黏劑是目前應用較為廣泛的水性涂料，常用于塑料制品的粘黏劑或表面涂層，其具有優良的粘結能力和水性環保等特征。如公開號為CN111117467A的中國專利公開了一種石墨烯改性阻燃性水性聚氨酯涂料與膠粘劑的制備方法，該發明將聚合物多元醇和異氰酸酯發生聚合反應生成聚氨酯，將高了MOFs體系中分散在聚氨酯的柔性與剛性鏈段中，一方面增強了鏈段的剛性，另一方面增加了聚氨酯的阻燃抑制煙霧性能，同時由于分散在聚氨酯的鏈段上，聚氨酯的電阻變小，導電性增強，所以提高了聚氨酯的防靜電能力；但是，該發明中使用的主要原料之一聚四氫呋喃醚二醇貯存應在完全封閉并有干氮密封的罐或其它容器里，貯罐必須配有外部或內部加熱設備，以使其溫度保持在約50℃左右，保存條件苛刻，且暴露在空氣中易氧化產生危險物質，高溫易燃，因此該發明的生產工藝太過于繁瑣，不利于大規模生產；并且產品在阻燃方面的各項性能還有進一步提高的空間。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種阻燃聚氨酯水性乳液及其制備方法，本發明提供的阻燃聚氨酯水性乳液具有較高的阻燃性能，且燃燒熱釋放速率低。

本發明提供了一種阻燃聚氨酯水性乳液，由包括以下組分的原料制得：

聚己二酸己二醇酯15～20wt％；

甲苯二異氰酸酯10～15wt％；

2,2-二羥甲基丙酸5～10wt％；

阻燃填料1～5wt％；

氧化石墨烯0.1～0.5wt％；

殺菌劑0.5～1wt％；

消泡劑0.1～0.5wt％；

余量的水。

優選的，所述阻燃填料選自氫氧化鋁、氫氧化鎂和碳酸鈉中的一種或多種。

優選的，所述氧化石墨烯的結構為1～10層，可剝離度≥95％，單層結構為0.2-10μm。

優選的，所述殺菌劑選自卡松殺菌劑和/或苯甲酸鈉殺菌劑。

優選的，所述消泡劑選自有機硅消泡劑和/或聚醚類消泡劑。

本發明還提供了一種上述技術方案所述的阻燃聚氨酯水性乳液的制備方法，包括以下步驟：