[发明专利]一种自阻燃型丙烯酸乳液及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种水性丙烯酸乳液的制备方法，尤其涉及到一种自阻燃型丙烯酸乳液的制备方法，属于水性合成树指技术领域。

技术背景

随着丙烯酸酯类共聚物的研究发展与环保要求的日益提高，丙烯酸乳液被广泛用于涂料成膜基体、纺织印染结合剂，并且应用于日用化工、化学电源、功能膜、医用高分子、纳米材料、水处理等方面。

中国专利号CN201310621088.4公开了一种丙烯酸乳液防锈涂料，以水为溶剂，无毒害，对环境污染少，可以广泛生产并不断代替现有材料，便于贮存运输和施工涂装，安全可靠。

但水性丙烯酸树脂乳液涂料成膜后仍然存在阻燃性能差、不能有效防火等缺点。中国专利号CN201510547845.7一种耐热阻燃改性丙烯酸乳液涂料，通过加入溴化环氧树脂、硼酚醛树脂提高涂料的阻燃性，此发明其耐热性和耐水性好，耐候性能优异，阻燃效果好，与基材的附着力强，使用寿命长。但溴化环氧树脂虽然其粘结性能好，与丙烯酸树脂之间没有化合键结合，只是简单将溴化环氧树脂分散于涂料中，存在分布不均匀等缺点，仍然可以游离于成膜后的丙烯酸树脂表面，随着时间的推移阻燃性能会减弱。

发明内容

为克服现有技术的缺点和不足，本发明的首要目的旨在提供一种自阻燃型丙烯酸乳液。

本发明的另一目的在于提供一种自阻燃型丙烯酸乳液的制备方法，所述制备方法具有工艺简便、易于控制、聚合体系稳定、转化率高的特点。

本发明加入了反应型含卤阻燃型乙烯基单体，可与丙烯酸酯类单体发生乳液共聚合反应，合成含有阻燃型基团的丙烯酸乳液。此乳液不需要另加其它阻燃剂自身便可起阻燃作用，而且由于阻燃型卤素基团与丙烯酸树脂通过化学键结合，不易解离，因此具有持久阻燃性。

本发明制备的自阻燃型丙烯酸乳液应用到涂料中，不需要额外添加其它阻燃剂即可使涂料具有持久阻燃性。

为了解决上面所述的技术问题，本发明采取以下技术方案：本发明涉及自阻燃型丙烯酸乳液，按质量份数比，其组成为：硬单体15.0～25.0份、软单体20.0～30.0份、交联剂单体1.5～5.0份、含卤阻燃型乙烯基单体5.0～10.0份、乳化剂1.5～3.0份、pH值缓冲剂1.0～2.0份、引发剂0.2～0.5份、去离子水45.0～55.0份。

其中，所述的硬单体为甲基丙烯酸甲酯；所述的软单体为丙烯酯丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酯甲酯、甲基丙烯酸丁酯中的一种或几种的组合。

所述的乳化剂为十二烷基苯磺酸盐、烯丙氧基脂肪醇氧乙烯醚硫酸盐、丙烯酰胺基异丙基磺酸钠中的一种或几种的组合。

所述的交联剂单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、β-丙烯酸羟乙酯、β-甲基丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸胺、丙烯腈中的一种或几种的组合。

所述的含卤阻燃型乙烯基单体为溴苯乙烯、2,4-二溴苯乙烯、2,4,6-三溴苯乙烯，氯苯乙烯，2,4-二氯苯乙烯，2,4,6-三氯苯乙烯，氟苯乙烯、2,4-二氟苯乙烯、2,4,6-三氟苯乙烯中的一种或几种的组合。

所述的引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠、异丙苯过氧化氢、过氧化二苯甲酰中的一种或几种的组合。

所述的pH值缓冲液为碳酸氢钠溶液、氨水、氢氧化钠中的一种或几种的组合。

本发明还提高一种自阻燃型丙烯酸乳液制备方法，其制备工艺包括以下步骤：

a、预乳液阶段：在配有调速搅拌器、回流管、滴液漏斗和温度计的四口反应容器中，加入去离子水总量的60％、全部乳化剂、15.0～20.0％的混合单体和pH值缓冲液；在1200～1300r/min高速搅拌下乳化，得到乳白色预乳化混合单体乳液；

b、种子乳液阶段：当温度升到在70℃时调低转速至800r/min，滴加20％引发剂溶液在80℃时引发反应，出现蓝光；

c、乳液聚合阶段：种子乳液制备完毕，至没有回流产生时，同时滴加剩余的混合单体和引发剂溶液，温度保持在81～85℃，在2～3h内滴完；升温到90℃，保温0.5h，可适当补加少量引发剂以使残余单体反应完全；调pH值至8～9，冷却到10～20℃出料，过滤得到固含量为50％左右的乳白色液体，即为自阻燃型丙烯酸乳液。

其中，所述的混合单体为硬单体、软单体、交联剂单体、含卤阻燃型乙烯基单体的混合物。

具体实施方式

实施例1