[发明专利]一种防火型水性环保涂料及其制造方法

摘要

本发明公开了一种防火型水性环保涂料及其制造方法。本发明采用将有机和无机活性分子功能改性丙烯酸树脂体系的构成高分子链结构，从分子构建角度促使生成的聚丙烯酸树脂的核、壳结构具备显著的防火特性，并利用有机和无机活性阻燃化合物与高分子链的分子匹配原则，获得既具有防火性能好，且耐水和成膜强度高的环保型聚丙烯酸树脂水性乳液，具有高固含量（不低于67%）。并以制备的防火型聚丙烯酸树脂水性乳液为成膜剂，加入分散剂、催干剂、抗沉降剂、消泡剂、防腐剂、防结皮剂、流平剂以及颜料等辅料制备高性能防火型水性环保涂料，绿色环保、防火阻燃、成本低，可在木器、金属、塑料、玻璃、建筑表面等多种材质领域大规模应用。

主权项

1.一种防火型水性环保涂料及其制造方法，其特征在于包括如下步骤和工艺条件：（1）反应型阻燃分子改性前驱液的制备：向反应容器中依次加入水（80%~90%）、氮磷系列阻燃剂（1%~8%）、阻燃协同剂（0.1%~2.5%）、成炭剂（0.5%~5%），并进行高速搅拌混合得到前驱液;（2）阻燃改性乳液制备过程：向步骤（1）的反应前驱液中加入乳化剂（0.1%~2%）和分散剂（0.1%~1%），并在剪切乳化搅拌机的乳化过程中依次逐滴加入环状磷酸酯阻燃剂（15%~25%）、三聚氰胺（1%~5%）、保护胶体（0.1%~5%），便可得到高度均匀分散的阻燃剂乳液，并将其置于加热反应容器中保持温度（50~100℃），时间（1h~10h）搅拌进行反应; （3）预核乳液的制备：在恒温反应容器中加入适量步骤（2）中反应好的阻燃改性乳液总质量20%~60%的样品，依次加入所需的功能单体包括甲基丙烯酸甲酯（8%~20%）、丙烯酸丁酯（20%~40%）、丙烯酸（2%~8%）并混合搅拌2min后，加入乳化剂（0.2%~5%）和分散剂（0.3%~1.6%）进行乳化，转速为1000~7000r，时间为1~10min；随后分别逐滴加入所需的链引发剂（0.01%~0.5%）、PH稳定剂（0.01%~1.5%）和PH调节剂（0.01%~2.5%），使得PH值控制为10，将恒温锅温度调节为30℃~100℃，保持该温度10~80min后，完成种子乳液聚合;（4）预壳乳液的制备：取一定量步骤（2）中反应好的阻燃改性乳液总质量40%‑80%的样品，然后依次加入乳化剂（0.1%~2.5%）和分散剂（0.1%~1.5%），再加入所需的单体甲基丙烯酸甲酯（35%~45%）、丙烯酰胺（3%~8%）和功能单体叔碳酸乙烯酯（1%~5%），然后在1500~8000r转速下乳化10~160min，再加入所需的链引发剂（0.02%~0.7%）、PH稳定剂（0.02%~1.8%）和PH调节剂（0.05%~3.5%），控制溶液PH值为7~8;（5）水性乳液核壳结构构建：将（4）中恒温反应容器温度调节为70℃~120℃，将（3）中的预核乳液逐滴入（4）中溶液中，滴加速度为0.01~10ml/min，滴加完后保温1~5h获得高固含量的防火型聚丙烯酸树脂水性乳液;（6）将步骤（5）制备的高固含量防火型聚丙烯酸树脂水性乳液作为成膜剂，依次加入分散剂（占0.05~1.5%）、催干剂（占0.02~1.0%）、抗沉降剂（占0.01~2.5%）、消泡剂（占0.5~1.5%）、防腐剂（占0.001~0.05%）、防结皮剂（占0.02~2.5%）、流平剂（占0.01~3.5%）以及颜料（占5~35%），并通过高速剪切机高速分散，制备高性能防火型水性环保涂料。