[发明专利]一种环保型阻燃聚丙烯酸酯乳液及其制备方法

说明书

本发明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。

技术领域

本发明涉及一种环保型阻燃聚丙烯酸酯乳液及其制备方法。

背景技术

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。本发明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。

发明内容

本发明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。

发明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％。

发明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，得到本发明环保型阻燃聚丙烯酸酯乳液。

本发明中，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。

本发明中，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。

本发明中，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。

本发明中，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。

本发明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。

本发明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