[发明专利]一种阻燃防水纸板的水性涂料及制备方法

说明书

技术领域

本发明属于化工技术领域。涉及一种具有阻燃性、防水性双功能的水性树脂及涂料的制备方法。

背景技术

包括中国、美国和日本在内的世界10大纸业国家，纸与纸板产量、消费量、进出口贸易量总体均逐年上升。随着世界物流业和商业贸易业的高度发展，对于对纸和纸板的消费需求将会进一步加大。同时对纸与纸板的品质要求更加严格，对品质要求重点体现在对纸与纸板的阻燃、防水方面。对于阻燃、防水的单一功能性研究国内外已有大量的研究和报道。但是对于阻燃、防水的复配功能化研究几乎为空白。

目前就纸的阻燃功能研究来说，目前研究主要有三个方向：（1）研究无卤、低烟、低毒的环保型阻燃剂。（2）研究新型的阻燃材料和阻燃涂层。（3）阻燃机理的研究。

就满足纸和纸板的防水功能来说，主要是在纸的制造过程中添加防水剂。目前一般的防水剂主要有氨基树脂类、金属盐类、聚酰胺环氧树脂类和有待进一步推广使用的聚酰胺聚尿素甲醛树脂类等。这些防水剂都是添加在纸浆中或纸的涂层中，来满足纸在印刷和使用过程中防水或抗水的目的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高粘结性、高交联度的防水阻燃水性涂料制备方法。

本发明是通过以下技术方案实现的。

本发明所述的一种阻燃防水纸板的水性涂料，特征是由如下原料按重量百分比组成：

水性树脂：70~90 %

水性消泡剂：0.01~0.5%

水性流平剂：0.01~0.5%

水性增稠剂：0.1~1.0%

水性异氰酸酯交联剂：5~20%

改性氯化石蜡 0.1~8%

改性二氧化硅 0.1~8%

磷酸氢钠 0.1~5%

磷酸二氢钠 0.1~4%

无卤阻燃剂 0.1~6%。

本发明所述的一种阻燃防水纸板的水性涂料的制备方法，其特征是。

按上述各物质的比例，将水性树脂与水性消泡剂、无卤阻燃剂、磷酸氢钠、磷酸二氢钠、改性氯化石蜡、改性二氧化硅、水性流平剂混合在一起后进行搅拌，再填加水性增稠剂，然后再填加水性异氰酸酯交联剂搅拌10-20分钟，得到阻燃防水纸板的水性涂料。

本发明上述所述的水性树脂，含有单体和改性无机材料，其中：单体和无机材料由如下原料按重量百分比组成：

改性氯化石蜡0.5~4%

改性二氧化硅0.5~10%

无卤阻燃剂0.5~20%

丙烯酸丁酯10~40%

甲基丙烯酸甲酯15~50%

甲基丙烯酸乙酯5~25%

甲基丙烯酸1~5%

丙烯酰胺1~5%

丙烯酸缩水甘油酯0.2~3%

过硫酸钠0.01~0.6%

环氧氯丙烷0.5~4%

二乙烯三胺0.5~10%

己二酸0.5~15%

表面活性剂0.5~10%。

其制备方法是按如下步骤。

（1）先按上述物质比例将如下单体：丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、丙烯酸缩水甘油酯、二乙烯三胺、己二酸进行混合，得到单体混合物；再按上述物质比例将改性氯化石蜡、改性二氧化硅、无卤阻燃剂、环氧氯丙烷和表面活性剂进行混合，得到中间体混合物。

（2）将表面活性剂溶于水中，然后徐徐加入步骤（1）的中间体混合物，搅拌、过滤后得到亚稳态初始乳液。

（3）将亚稳态初始乳液进行高速搅拌，并超声波震荡直至形成100-700纳米稳态乳液。

（4）将稳态纳米级乳液升温，逐渐滴加单体混合物，控制单体混合物在30分钟内加完，同时将过氧化物溶入水中，逐滴加入以上加热的稳态纳米级乳液，让反应延续二小时然后冷却，过滤后得到水性树脂。

本发明所述的表面活性剂，为常用的表面活性剂。

本发明的制备方法具有如下优点：（1）没有使用溶剂，可生产出零VOC，阻燃防水水性核壳型树脂。（2）可运用传统的树脂及涂料生产线，不需更多的投入。（3）实现了阻燃性能和防水性能的统一，得到在纸板上使用的阻燃防水水性涂料。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细说明。

实施例1：高粘结性、高交联度的防水阻燃水性涂料。

水性树脂的制备。