一种环保型阻燃聚丙烯酸酯乳液及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种环保型阻燃聚丙烯酸酯乳液及其制备方法。该乳液由丙烯酸酯、丙烯酸、含磷丙烯酸酯、乳化剂、引发剂、去离子水，采用半连续乳液聚合工艺制备，工艺简单、成本低，对环境无害。该环保型阻燃聚丙烯酸酯乳液可用于各种纸张、纺织品、无纺布等材料的阻燃整理，可赋予材料理想的阻燃性能，并显著增强材料的物理强度、耐热防潮等性能。

【技术实现步骤摘要】
一种环保型阻燃聚丙烯酸酯乳液及其制备方法
本专利技术涉及一种环保型阻燃聚丙烯酸酯乳液及其制备方法。
技术介绍
聚丙烯酸酯乳液具有优异的耐候性、成膜性以及环保等优点，常以涂料和粘合剂的产品形式广泛应用于造纸、纺织等行业中。但聚丙烯酸酯是一种易燃聚合物，在造纸、纺织等易燃材料应用时有较大的火灾安全隐患，因此许多应用场景要求丙烯酸酯树脂具备优良的阻燃性能。聚丙烯酸酯乳液的阻燃改性方法主要有：向聚丙烯酸酯乳液中直接添加阻燃剂，选择阻燃单体参与共聚将其引入高分子链段中，前者通常阻燃剂添加量大，对乳液胶膜的强度产生较大的影响，难以满足材料的性能要求。本专利技术采用含磷阻燃单体参与共聚的方法，能有效提高聚合物的阻燃效率，对聚合物乳液性能及对环境的影响较小，可用于各种纸张、纺织品、无纺布等材料的阻燃整理。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种高性能环保型阻燃聚丙烯酸酯乳液及其制备方法。专利技术的环保型阻燃聚丙烯酸酯乳液，其特征在于，是以丙烯酸酯为主单体，加入含磷丙烯酸酯，经聚合反应得到。它的原料组分及各组分的重量百分比为：丙烯酸酯单体10-40％，丙烯酸1-5％，含磷丙烯酸酯2-10％，乳化剂1-5％，引发剂0.1-1％，去离子水50-70％，上述各组分总和为100％。专利技术的环保型阻燃聚丙烯酸酯乳液的制备方法，采用半连续乳液聚合工艺，其步骤如下：1)将共聚单体丙烯酸酯、丙烯酸、含磷丙烯酸酯、占总乳化剂重量50-90％的乳化剂、占总引发剂重量50-90％的引发剂和占总去离子水重量40-80％的去离子水，加入乳化釜进行搅拌乳化，得到单体预乳液；2)将剩余部分的乳化剂、引发剂和去离子水加入到反应釜中，搅拌下升温到70-90℃，加入占总单体预乳液重量5-20％的预乳液引发聚合；3)将剩余部分的单体预乳液连续均匀地加入到反应釜中，加入时间控制在1-3小时，加完后在80-90℃下保温1-3小时，冷却至室温，过滤，得到本专利技术环保型阻燃聚丙烯酸酯乳液。本专利技术中，所说的丙烯酸酯单体为丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸丁酯或甲基丙烯酸异辛酯中的一种或几种，具体比例可根据软硬度要求调配。本专利技术中，所说的含磷丙烯酸酯为丙烯酸乙酯缩磷酸二甲酯、丙烯酸乙酯缩磷酸二丁酯、磷酸二氢丙烯酸酯中的任一种或二种。本专利技术中，所用的乳化剂为反应型乳化剂和阴离子乳化剂的复配，其中反应型乳化剂所占比例为20-70％，反应型乳化剂为丙烯酰胺异丙基磺酸钠、乙烯基磺酸钠、烯丙基磺酸钠、烯丙基聚醚硫酸钠中的一种或二种，阴离子型乳化剂为烷基硫酸盐或者烷基磺酸盐系列。本专利技术中，所说的引发剂是过硫酸盐，可选过硫酸钾、过硫酸铵或过硫酸钠。本专利技术乳液体系中的丙烯酸酯聚合物对材料的粘结性好、成膜性能优异，乳液颗粒细小均匀，能很好地与纤维表面结合，可用于各种纸张、纺织品、无纺布等材料的阻燃整理，显著增强材料的物理强度、机械稳定性，而且浸渍加工工艺简单，生产效率高，环境影响小。本专利技术的环保型阻燃聚丙烯酸酯乳液，用于浸渍处理的工艺条件为：将乳液用水稀释，使聚合物的浓度为5-25％，最好为10-20％，将原纸等材料在稀释后的乳液中浸渍后挤压烘干即可，适宜的热固条件视材料品种及生产方法而定，一般情况下，置于110℃～150℃下热固3-10分钟。具体实施方式实施例1将乳化剂丙烯酰胺异丙基磺酸钠4.5g、十二烷基硫酸钠3g、过硫酸钾1g溶解于250g去离子水中，搅拌下加入丙烯酸丁酯125g、丙烯酸异辛酯60g、丙烯酸15g、丙烯酸乙酯缩磷酸二甲酯25g，在室温下搅拌乳化30分钟，制成单体预乳液；将十二烷基硫酸钠1g、过硫酸钾0.5g、去离子水125g，加入到装有搅拌浆、回流冷凝器、温度计、通氮装置的1000ml四口烧瓶中，搅拌下升温到85℃后恒温，加入预乳液35g引发聚合，乳液变蓝后开始向四口烧瓶中滴加预乳液，滴加时间为2-3h，滴加完毕后将温度升到90℃，保温2小时后，降温到40℃以下，过滤得带蓝光的白色共聚物乳液。实施例2将乳化剂烯丙基聚醚硫酸钠4.5g、十二烷基磺酸钠3g、过硫酸钾1.2g溶解于250g去离子水中，搅拌下加入甲基丙烯酸丁酯135g、丙烯酸异辛酯48g、丙烯酸18g、丙烯酸乙酯缩磷酸二丁酯31g，在室温下搅拌乳化30分钟，制成单体预乳液，将十二烷基磺酸钠1g、过硫酸钾0.5g、去离子水125g，加入到装有搅拌浆、回流冷凝器、温度计、通氮装置的1000ml四口烧瓶中，搅拌下升温到85℃后恒温，加入预乳液35g引发聚合，乳液变蓝后开始向四口烧瓶中滴加预乳液，滴加时间为2-3h，滴加完毕后将温度升到90℃，保温2小时后，降温到40℃以下，过滤得带蓝光的白色共聚物乳液。实施例3将乳化剂烯丙基聚醚硫酸钠5g、十二烷基磺酸钠2.5g、过硫酸铵1.2g溶解于250g去离子水中，搅拌下加入丙烯酸丁酯110g、甲基丙烯酸异辛酯68g、丙烯酸21g、磷酸二氢丙烯酸酯34g，在室温下搅拌乳化30分钟，制成单体预乳液，将十二烷基磺酸钠1g、过硫酸铵0.5g、去离子水125g，加入到装有搅拌浆、回流冷凝器、温度计、通氮装置的1000ml四口烧瓶中，搅拌下升温到80℃后恒温，加入预乳液38g引发聚合，乳液变蓝后开始向四口烧瓶中滴加预乳液，滴加时间为2-3h，滴加完毕后将温度升到85℃，保温2小时后，降温到40℃以下，过滤得带蓝光的白色共聚物乳液。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.环保型阻燃聚丙烯酸酯乳液，其特征在于，是以丙烯酸酯为主单体，加入含磷丙烯酸酯，经聚合反应得到，可用于各种纸张、纺织品、无纺布等材料的阻燃整理。/n

【技术特征摘要】
1.环保型阻燃聚丙烯酸酯乳液，其特征在于，是以丙烯酸酯为主单体，加入含磷丙烯酸酯，经聚合反应得到，可用于各种纸张、纺织品、无纺布等材料的阻燃整理。


2.根据权利要求1所述的环保型阻燃聚丙烯酸酯乳液，其特征在于它由如下重量百分比的原料制成：丙烯酸酯单体10-40％，丙烯酸1-5％，含磷丙烯酸酯2-10％，乳化剂1-5％，引发剂0.1-1％，去离子水50-70％，上述各组分总和为100％。


3.权利要求1所述的环保型阻燃聚丙烯酸酯乳液的制备方法，其特征是包括以下步骤：
①将共聚单体丙烯酸酯、丙烯酸、含磷丙烯酸酯、占总乳化剂重量50-90％的乳化剂、占总引发剂重量50-90％的引发剂和占总去离子水重量40-80％的去离子水，加入乳化釜进行搅拌乳化，得到单体预乳液；
②将剩余部分的乳化剂、引发剂和去离子水加入到反应釜中，搅拌下升温到70-90℃，加入占总单体预乳液重量5-20％的预乳液引发聚合；
③将剩余部分的单体预乳液连续均匀地加入到反应釜中，加入时间控制在1-3小...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋宝永，
申请(专利权)人：浙江信豪科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33