[發明專利]一種新型無鹵阻燃型聚丙烯酸酯乳液及其制備方法

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• 申請號: 202110985754.7
• 申請日: 2021-08-26
• 公開（公告）號: CN113637119A
• 公開（公告）日: 2021-11-12
• 發明（設計）人: 趙志輝;劉濤
• 申請（專利權）人: 泰興市華盛銀洋新材料科技有限公司
• 主分類號: C08F283/00
• 分類號: C08F283/00;C08F220/06;C08F220/18;C08F222/38;C08F230/02;C08F220/10;C08F2/44;C08K5/521
• 代理公司: 蘇州國卓知識產權代理有限公司 32331
• 代理人: 張入文

本發明公開了一種新型無鹵阻燃型聚丙烯酸酯乳液，包括以下重量份數的組分：十二烷基硫酸鈉30?35份、碳酸氫鈉20?25份、正十六醇18?23份、丙烯酸15?18份、水性聚氨酯12?15份、丙烯酸丁酯10?13份、N，N?亞甲基雙丙烯酰胺內交聯單體8?12份、阻燃單體6?10份、APS溶液5?8份、去離子水40?50份、乳化劑5?8份、陰離子表面活性劑5?8份、非離子表面活性劑5?8份、氨水5?8份。本發明將多種含磷阻燃劑復合在一起，配制成可流動的復合阻燃劑，該復合阻燃劑總含磷量高，以水性聚氨酯、丙烯酸丁酯和丙烯酸為共聚單體，在上述復合阻燃劑存在下進行乳液聚合，制備了阻燃性聚丙烯酸酯乳液，可以覆蓋在燃燒物表面，形成不揮發的黏稠狀液態膜，能阻止氧氣和熱量滲透，具有良好的阻燃性。

技術領域

本發明涉及化工技術領域，具體為一種新型無鹵阻燃型聚丙烯酸酯乳液及其制備方法。

背景技術

隨著丙烯酸酯類共聚物的研究發展與環保要求的日益提高，丙烯酸乳液被廣泛用于涂料、印染和膠粘劑等領域。然而，丙烯酸酯為易燃聚合物，遇火易燃燒，給人們的生產和生活帶來了巨大安全隱患。因此，人們對丙烯酸酯的阻燃性能提出了更高要求；

隨著環保及安全防護意識的提升，無鹵阻燃已成為聚丙烯酸酯材料的研究熱點。目前大多數阻燃型丙烯酸酯乳液通過后添加阻燃劑來制備，通常添加量較高，由于外加型阻燃劑與聚合物相容性差、易遷移，常影響乳液的機械穩定性和乳膠膜的耐水性。同時，研究發現，含磷乙烯基單體的引入有效提高了聚合物膜的熱穩定性和阻燃性。但是，反應型磷酸酯類化合物通常價格較貴，使用成本較高，而且，由于受到聚合反應的影響，反應型磷酸酯化合物通常添加量都不宜太高，這將大大影響其阻燃效果。

發明內容

本發明的目的在于提供一種新型無鹵阻燃型聚丙烯酸酯乳液及其制備方法，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種新型無鹵阻燃型聚丙烯酸酯乳液，其特征在于，包括以下重量份數的組分：十二烷基硫酸鈉30-35份、碳酸氫鈉20-25份、正十六醇18-23份、丙烯酸15-18份、水性聚氨酯12-15份、丙烯酸丁酯10-13份、N，N-亞甲基雙丙烯酰胺內交聯單體8-12份、阻燃單體6-10份、APS溶液5-8份、去離子水40-50份、乳化劑5-8份、陰離子表面活性劑5-8份、非離子表面活性劑5-8份、氨水5-8份。

優選的，所述水性聚氨酯的制備方法為：

S1、將二羥甲基丙酸、聚醚二元醇加入裝有攪拌反應釜中，升溫至110-120℃脫除小分子水10-15min；

S2、降溫至55-60℃，加入甲苯二異氰酸酯，升溫至80-90℃反應2-2.5h；

S3、待預聚合反應結束后加入三乙胺中和，將中和后溶液加入到去離子水中進行擴鏈反應2-3h得到水性聚氨酯。

優選的，S2中，在反應過程中可以加入適當的丁酮調節體系的粘度。

優選的，所述乳化劑的制備方法為：取適量去離子水與過硫酸銨配制成引發劑溶液，將混合單體與適量十二烷基硫酸鈉、去離子水配制成乳化劑。

優選的，所述阻燃單體為磷酸酯阻燃單體、含磷阻燃單體、丙烯酸酯阻燃單體的任一種或幾種組合。

一種新型無鹵阻燃型聚丙烯酸酯乳液的制備方法，包括以下步驟；

步驟一、在研磨機中加入陰離子表面活性劑和非離子表面活性劑和去離子水，在3600-3800r/min下研磨至顏料平均粒徑在180-200nm，再加入丙烯酸丁酯、水性聚氨酯、丙烯酸、N，N-亞甲基雙丙烯酰胺內交聯單體和正十六醇的混合液，持續研磨細乳化1h得到乳液A；

步驟二、在裝有攪拌器的反應釜中加入去離子水、十二烷基硫酸鈉和碳酸氫鈉，開始攪拌并加熱，然后向其中加入混合單體；