[发明专利]一种水性阻燃型纳米复合黏合剂的制备方法

摘要

本发明公开了一种水性阻燃型纳米复合黏合剂的制备方法，所述方法包括以下步骤：(1)将疏水乙烯基单体、极性乙烯基单体、阻燃功能单体、共稳定剂混溶形成油相溶液；(2)将表面乙烯基改性的无机纳米粒子分散于水中，得到无机纳米粒子的水分散液，用pH调节剂将分散液的pH值调节到4～11；(3)将油相溶液加至无机纳米粒子的水分散液中，预乳化得到粗乳液；于冰水浴中超声处理制得单体细乳液；通氮除氧后，在氮气保护下反应制得水性阻燃型纳米复合黏合剂。本发明在无机粒子为胶体稳定剂的细乳液聚合体系中，通过单体液滴内阻燃功能单体参与的自由基共聚合反应，制得了胶体稳定好、综合粘接性能和阻燃性能优异的阻燃型纳米复合黏合剂。

主权项

1.一种水性阻燃型纳米复合黏合剂的制备方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：(1)将疏水乙烯基单体、极性乙烯基单体、阻燃功能单体、共稳定剂混溶形成油相溶液，其中疏水乙烯基单体质量用量为单体总质量用量的30％～95％，极性乙烯基单体的质量用量为单体总质量用量的0.5％～15％，阻燃单体的质量用量为单体总质量用量的1％～40％；共稳定剂的质量用量为单体总质量用量的0％～12％；所述单体总质量为疏水乙烯基单体、极性乙烯基单体和阻燃功能单体的总质量；所述疏水乙烯基单体选自下列至少一种：式(I)所示的丙烯酸酯或甲基丙烯酸脂类单体、醋酸乙烯酯、苯乙烯；式(I)中，R₁为H或CH₃；R₂为C1～C20的脂肪直链或支链烷基或‑(CH₂)₃‑Si(OCH₃)₃；所述极性乙烯基单体选自下列至少一种：甲基丙烯酸羟烷基酯、丙烯酸羟烷基酯、丙烯酰胺、N‑羟烷基丙烯酰胺、甲基丙烯酸、丙烯酸、甲基丙烯酸二甲胺基乙酯、丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯；所述阻燃单体选自下列阻燃‑1至阻燃‑37单体中的至少一种：所述共稳定剂选自下列至少一种：C14～C22的脂肪直链或支链烷烃、C14～C22的脂肪醇；(2)将表面乙烯基改性的无机纳米粒子分散于水中，得到无机纳米粒子的水分散液，其中表面乙烯基改性的无机纳米粒子的质量用量为步骤(1)中单体总质量用量的1％～20％，水的质量用量为步骤(1)中单体总质量用量的60％～1900％，用pH调节剂将分散液的pH值调节到4～11；所述无机纳米粒子选自下列至少一种：SiO₂纳米粒子、TiO₂纳米粒子、ZnO纳米粒子，所述无机纳米粒子的表面改性剂选自下列至少一种：含乙烯基硅烷偶联剂、甲基丙烯酸2‑异氰酸乙酯，所述表面乙烯基改性的无机纳米粒子的偶联密度的范围为0.2μmol·(m²无机纳米粒子)^‑1～2.0μmol·(m²无机纳米粒子)^‑1，其中偶联密度的定义为每单位平方米的无机纳米粒子表面修饰的改性剂的摩尔量；所述pH调节剂选自下列至少一种：盐酸、柠檬酸、乳酸、酒石酸、柠檬酸钠、氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、氨水、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、硼砂；(3)将步骤(1)制得的油相溶液加至步骤(2)得到的无机纳米粒子的水分散液中，在100～1000rpm的搅拌强度下预乳化得到粗乳液；最后将装有粗乳液的容器置于冰水浴中，在30W～900W的功率下超声处理0.5min～120min，制得单体细乳液；通氮除氧后，将温度调至25℃～95℃，并在氮气保护下反应0.5h～24h，制得水性阻燃型纳米复合黏合剂；并且通过下列方式a或b引入引发剂：方式a:步骤(1)中，往单体混合液中加入油溶性引发剂，其中油溶性引发剂的质量用量为单体总质量用量的0.05％～5％；方式b：步骤(3)中，向单体细乳液添加水溶性引发剂，其中水溶性引发剂的质量用量为单体总质量用量的0.05％～5％。