專利名稱：一種阻燃型聚丙烯酸酯乳膠及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種阻燃型聚丙烯酸酯乳膠及其制備方法，主要解決聚丙烯酸酯乳膠的阻燃問(wèn)題，涉及聚丙烯酸酯乳膠聚合的配方和工藝，阻燃劑的組成、配比和用量等內(nèi)容。
背景技術(shù)：
聚丙烯酸酯乳膠是丙烯酸酯類或甲基丙烯酸酯類與其它乙烯基酯類單體進(jìn)行乳液聚合的產(chǎn)物。目前應(yīng)用最多的是(甲基)丙烯酸酯類共聚物乳液、醋酸乙烯/(甲基)丙烯酸酯類共聚乳液、苯乙烯/(甲基)丙烯酸酯類共聚乳液。乳液聚合工藝一般有間歇乳液聚合、半連續(xù)乳液聚合、連續(xù)乳液聚合、預(yù)乳化工藝、種子乳液聚合等。由于丙烯酸酯類共聚乳液克服了油性共聚物易燃、易爆、有毒、嚴(yán)重污染環(huán)境的缺點(diǎn)，隨著丙烯酸酯類共聚乳液的應(yīng)用和研究進(jìn)展以及環(huán)保要求的日益提高，丙烯酸酯類共聚乳液被廣泛用作建筑涂料的基料和膠粘劑，市場(chǎng)不斷發(fā)展，用量與日俱增。但聚丙烯酸酯乳膠干燥成膜后易燃燒，這不符合建筑和包裝等材料的安全性要求。目前市場(chǎng)上對(duì)于阻燃膠粘劑的需求量較大，但阻燃技術(shù)還不夠完善。聚丙烯酸酯乳膠的阻燃主要有兩種方法1、添加反應(yīng)型阻燃劑，2、外加阻燃劑。添加反應(yīng)型阻燃劑，因成本昂貴而很難實(shí)行。外加阻燃劑，因成本較低、操作方便而被廣泛采用，但大多使用氫氧化鋁、氫氧化鎂等傳統(tǒng)阻燃劑，阻燃效果有限。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決上述的技術(shù)問(wèn)題而提供一種阻燃型聚丙烯酸酯乳膠。本發(fā)明的目的之二是提供上述的一種阻燃型聚丙烯酸酯乳膠的制備方法。本發(fā)明的技術(shù)方案
一種阻燃型聚丙烯酸酯乳膠，按重量份數(shù)計(jì)算，由100份聚丙烯酸酯乳膠及5 35份阻燃劑組成，優(yōu)選由100份聚丙烯酸酯乳膠及6 32份阻燃劑組成；
所述的聚丙烯酸酯乳膠按重量份數(shù)計(jì)算，其原料組成和含量如下
丙烯酸異辛酯O. 5 10份丙烯酸丁酯15 --40份甲基丙烯酸甲酯2 20份甲基丙烯酸O. 5 5份O. 5 5份2 25份功能性單體O. 5 10份
丙烯酸
苯乙烯
反應(yīng)型乳化劑O. I I. 5份
乳化劑OPO. I I. 5份
過(guò)硫酸銨O. I O. 4份
去離子水35 60份所述的功能性單體為丙烯酸縮水甘油酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯、丙烯酸雙縮水甘油酯、甲基丙烯酸雙縮水甘油酯、丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥乙酯、N-羥甲基丙烯酰胺中的一種或兩種以上的混合物；
所述的反應(yīng)型乳化劑為烯丙基醚類磺酸鹽、烯丙基醚類硫酸鹽、丙烯酰胺基磺酸鹽、烯丙基琥珀酸烷基酯磺酸鹽、烯丙基苯磺酸鹽中的一種或兩種以上的混合物；
所述的烯丙基醚類磺酸鹽優(yōu)選為甲基丙烯磺酸鈉；
所述的烯丙基醚類硫酸鹽優(yōu)選為烯丙基聚氧乙烯醚硫酸銨；
所述的丙烯酰胺基磺酸鹽優(yōu)選為2-丙烯酰胺基-2-甲基-丙基磺酸銨；
所述的烯丙基苯磺酸鹽優(yōu)選為對(duì)苯乙烯磺酸鈉；
所述的烯丙基醚類磺酸鹽優(yōu)選為甲基丙烯磺酸鈉；
所述的阻燃劑為一種膨脹型阻燃劑，按質(zhì)量百分比計(jì)算，即由30 90%的酸源即炭化催化劑、5 35%的炭源即炭化劑、8 35%的氣源即膨脹劑組成，優(yōu)選由34 84%的酸源即炭化催化劑、8 35%的炭源即炭化劑、8 33%的氣源即膨脹劑組成；
其中所述的酸源為三聚氰胺磷酸鹽、磷酸銨、聚磷酸銨、硫酸銨、磷酸三苯酯等中的一種或兩種以上的混合物，優(yōu)選為三聚氰胺磷酸鹽、磷酸銨、聚磷酸銨或磷酸三苯酯；
所述的炭源為淀粉、季戊四醇、山梨醇、酚醛樹(shù)脂等中的一種或兩種以上的混合物，優(yōu)選為季戊四醇、山梨醇或酚醛樹(shù)脂；
所述的氣源為尿素、脲醛樹(shù)脂、三聚氰胺、聚酰胺等中的一種或兩種以上的混合物，優(yōu)選為尿素、脲醛樹(shù)脂或三聚氰胺。上述的一種阻燃型聚丙烯酸酯乳膠的制備方法，具體包括如下步驟
(1)、預(yù)乳化
將總量60 80%的去離子水、反應(yīng)型乳化劑、丙烯酸異辛酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸、丙烯酸、苯乙烯、功能性單體全部加入乳化釜中，高速攪拌進(jìn)行預(yù)乳化， 攪拌過(guò)程優(yōu)選控制1000 3000r/min,時(shí)間10 30min后形成預(yù)乳化液；
(2)、種子聚合
在反應(yīng)釜中加入剩余的20 40%去離子水、乳化劑0P，在控制攪拌轉(zhuǎn)速為50 200r/ min下開(kāi)始加熱；當(dāng)溫度達(dá)到60°C時(shí)，加入總量的20 50%的引發(fā)劑過(guò)硫酸銨水溶液，過(guò)硫酸銨水溶液的濃度為I 10% ;當(dāng)溫度達(dá)到75°C時(shí)，快速滴加步驟(I)所形成的預(yù)乳化液總量的20 40%，滴加過(guò)程控制在I 15min內(nèi)完成，加完后于75 85°C保溫反應(yīng)30min左右;
(3)、聚合反應(yīng)
當(dāng)步驟(2)種子聚合完成后，開(kāi)始同時(shí)滴加剩余的步驟(I)所形成的預(yù)乳化液和剩余的濃度為I 10%的過(guò)硫酸銨水溶液，滴加完后控制反應(yīng)溫度在78 85°C，時(shí)間5 8h進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)完畢后，升溫至90 95°C，保溫反應(yīng)30 60min，降溫，過(guò)濾出料，得聚丙烯酸酯乳膠；
(4)、在步驟(3)所得的聚丙烯酸酯乳膠中加入相當(dāng)于聚丙烯酸酯乳膠量的5 35%的膨脹型阻燃劑，攪拌均勻，制得阻燃型聚丙烯酸酯乳膠。本發(fā)明的有益技術(shù)效果
本發(fā)明的一種阻燃型聚丙烯酸酯乳膠，將由30 90%的酸源即炭化催化劑、5 35%的炭源即炭化劑、5 35%的氣源即膨脹劑組成的膨脹型阻燃劑應(yīng)用到聚丙烯酸酯乳膠中，有效地解決了反應(yīng)型阻燃劑成本昂貴和外加阻燃劑阻燃效果差的問(wèn)題。同時(shí)，本發(fā)明的一種阻燃型聚丙烯酸酯乳膠的制備過(guò)程中，由于運(yùn)用預(yù)乳化和種子聚合相結(jié)合的生產(chǎn)工藝，即在減少乳化劑用量的同時(shí)，提高聚丙烯酸酯乳液的耐水性能； 且有利于聚合體系的穩(wěn)定，減少凝膠；并使乳液粒徑分布均勻，有利于改善乳液的流變性。另外，本發(fā)明的一種阻燃型聚丙烯酸酯乳膠，采用反應(yīng)型乳化劑與乳化劑OP為乳化體系，由于反應(yīng)型乳化劑與普通乳化劑相比沒(méi)有遷移性、吸水性更小，因此可提高聚丙烯酸酯乳膠的耐水性能。
具體實(shí)施方式
=
下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步闡述，但并不限制本發(fā)明。本發(fā)明所用的乳化釜為杭州科豪機(jī)械有限公司生產(chǎn)的500L高剪切乳化釜。本發(fā)明所用的反應(yīng)釜為煙臺(tái)松嶺化工有限公司生產(chǎn)的GSH500化工反應(yīng)釜。本發(fā)明各實(shí)施例中所涉聚丙烯酸酯乳膠中所有的原料為北京東方石油化工有限公司生產(chǎn)的工業(yè)級(jí)產(chǎn)品，阻燃劑所用的原料為國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司提供的CP級(jí)產(chǎn)品O實(shí)施例I
一種阻燃型聚丙烯酸酯乳膠，按重量份數(shù)計(jì)算，由100份聚丙烯酸酯乳膠及31. 6份阻燃劑組成；
所述的聚丙烯酸酯乳膠按重量份數(shù)計(jì)算，其原料組成和含量如下
丙烯酸異辛酯5. 13份 (16kg)
丙烯酸丁酯24. 39份(76kg)
甲基丙烯酸甲酯 3. 85份 (12kg)
甲基丙烯酸1.93份 (6kg)
丙烯酸I. 28份 (4kg)
苯乙烯2. 57份 (8kg)
功能性單體1.93份 (6kg)
反應(yīng)型乳化劑O. 77份 (2. 4kg)
乳化劑 OPO. 19 份(O. 6kg)
過(guò)硫酸銨O. 19份 (0.6kg)
去離子水57. 77份 (180kg)
所述的功能性單體為丙烯酸羥乙酯；
所述的反應(yīng)型乳化劑為烯丙基聚氧乙烯醚硫酸銨。所述的阻燃劑為一種膨脹型阻燃劑，即由80kg (84. 22%)的酸源即炭化催化劑、 7. 5kg (7. 89%)的炭源即炭化劑、7. 5kg (7. 89%)的氣源即膨脹劑組成；
其中所述的酸源為三聚氰胺磷酸鹽；
所述的炭源為酚醛樹(shù)脂；
所述的氣源為三聚氰胺。上述的一種阻燃型聚丙烯酸酯乳膠的制備方法，具體包括如下步驟
(I)、將140kg去離子水、2. 4kg烯丙基聚氧乙烯醚硫酸銨、16kg丙烯酸異辛酯、76kg丙烯酸丁酯、12kg甲基丙烯酸甲酯、6kg甲基丙烯酸、4kg丙烯酸、8kg苯乙烯、6kg丙烯酸輕乙酯全部加入乳化釜中，開(kāi)動(dòng)高速攪拌進(jìn)行預(yù)乳化，時(shí)間控制在IOmin后形成預(yù)乳化液；
(2)、在反應(yīng)釜中，加入40kg去離子水、O.6kg乳化劑0P-10，開(kāi)動(dòng)攪拌器并開(kāi)始升溫，當(dāng)溫度升至60°C時(shí)，加入1/4由O. 6kg過(guò)硫酸銨配成的10%的溶液，繼續(xù)升溫至75°C，快速滴加60kg步驟(I)所形成的預(yù)乳化液，在75 85V反應(yīng)30分鐘左右，當(dāng)乳液呈淺藍(lán)色熒光、回流明顯減少時(shí)，則種子乳液已形成，立即進(jìn)入下一步即步驟(3)；
(3)、同時(shí)滴加剩余的步驟(I)所形成的預(yù)乳化液和過(guò)硫酸銨溶液，反應(yīng)溫度控制在 78 85°C，反應(yīng)時(shí)間控制在5 8h。在滴加完畢后，升高體系溫度至90 95°C，熟化30min 以提高單體轉(zhuǎn)化率，然后冷卻至室溫，過(guò)濾出料得301kg的聚丙烯酸酯乳膠；
(4)、在步驟(3)所得的聚丙烯酸酯乳膠中加入95kg的由80kg三聚氰胺磷酸鹽、7.5kg 酚醛樹(shù)脂、7. 5kg三聚氰胺組成的膨脹型阻燃劑，攪拌均勻，制得一種阻燃型聚丙烯酸酯乳膠。上述所得阻燃型聚丙烯酸酯乳液經(jīng)測(cè)試，其180°剝離強(qiáng)度為18.5N/cm(參照 GB2792-1998)、其阻燃性能達(dá)到V-O級(jí)(參照UL-94)。因此本發(fā)明的一種阻燃型聚丙烯酸酯乳膠可用作阻燃性能要求較高的保溫材料和包裝材料的膠粘劑。實(shí)施例2
一種阻燃型聚丙烯酸酯乳膠，按重量份數(shù)計(jì)算，由100份聚丙烯酸酯乳膠及6. 76份阻燃劑組成；
所述的聚丙烯酸酯乳膠按重量份數(shù)計(jì)算，其原料組成和含量如下
丙烯酸異辛酯O. 66份 (Ikg)
丙烯酸丁酯15. 23份 (23kg)
甲基丙烯酸甲酯 19. 87份 (30kg)
甲基丙烯酸O. 53份 (0.8kg)
丙烯酸4.64份 (7kg)
苯乙烯23. 18份 (35kg)
功能性單體3. 31份 (5kg)
反應(yīng)型乳化劑I. 33份 (2kg)
乳化劑 OP0.46 份 (0.7kg)
過(guò)硫酸銨O. 33份 (0.5kg)
去離子水30.46份 (46kg)
所述的功能性單體為甲基丙烯酸雙縮水甘油酯；
所述的反應(yīng)型乳化劑為2-丙烯酰胺基-2-甲基-丙基磺酸銨；
所用阻燃劑為一種膨脹型阻燃劑，即由3. 4kg (34%)的酸源即炭化催化劑、3. 3kg (33%) 的炭源即炭化劑、3. 3kg (33%)的氣源即膨脹劑組成；
其中所述的酸源為聚磷酸銨；
所述的炭源為酚醛樹(shù)脂；
所述的氣源為脲醛樹(shù)脂。上述的一種阻燃型聚丙烯酸酯乳膠的制備方法，具體包括如下步驟
(I)、將36kg去離子水、2kg2-丙烯酰胺基-2-甲基-丙基磺酸銨、Ikg丙烯酸異辛酯、23kg丙烯酸丁酯、30kg甲基丙烯酸甲酯、O. 8kg甲基丙烯酸、7kg丙烯酸、35kg苯乙烯、 5kg甲基丙烯酸雙縮水甘油酯全部加入乳化釜中，開(kāi)動(dòng)高速攪拌進(jìn)行預(yù)乳化，時(shí)間控制在 20min ；
(2)、在反應(yīng)釜中，加入IOkg去離子水、O.7kg乳化劑0P-10，開(kāi)動(dòng)攪拌器并開(kāi)始升溫，當(dāng)溫度升至60°C時(shí)，加入1/4由O. 5kg過(guò)硫酸銨配成的10%的溶液，繼續(xù)升溫至75°C，快速滴加30kg步驟(I)所形成的預(yù)乳化液，在75 85°C反應(yīng)30min左右，當(dāng)乳液呈淺藍(lán)色熒光、 回流明顯減少時(shí)，則種子乳液已形成，立即進(jìn)入下一步即步驟(3)；
(3)、同時(shí)滴加步驟(I)所形成的剩余的預(yù)乳化液和剩余的過(guò)硫酸銨水溶液，反應(yīng)溫度控制在78 85°C，時(shí)間控制在5 8h。在滴加完畢后，升高體系溫度至90 95°C，熟化 30min以提高單體轉(zhuǎn)化率，然后冷卻至室溫，用少量氨水調(diào)節(jié)pH值至7 8，即可過(guò)濾出料得 148kg的聚丙烯酸酯乳膠；
(4)、在步驟(3)所得的148kg聚丙烯酸酯乳膠中加入IOkg的由3.4kg聚磷酸銨、3. 3kg 酚醛樹(shù)脂、3. 3kg脲醛樹(shù)脂組成的膨脹型阻燃劑，攪拌均勻，制得一種阻燃型聚丙烯酸酯乳膠。實(shí)施例3
一種阻燃型聚丙烯酸酯乳膠，按重量份數(shù)計(jì)算，由100份聚丙烯酸酯乳膠及12份阻燃劑組成；
所述的聚丙烯酸酯乳膠按重量份數(shù)計(jì)算，其原料組成和含量如下
丙烯酸異辛酯9. 38 份(16kg)丙烯酸丁酯15. 24 份(26kg)甲基丙烯酸甲酯2. 34 份(4kg)甲基丙烯酸4. 69 份(8kg)丙烯酸O. 59 份(Ikg)苯乙烯2. 93 份(5kg)功能性單體8. 79 份(15kg)
反應(yīng)型乳化劑O. 12份 (0.2kg)
乳化劑OPI. 17份 (2kg)
過(guò)硫酸銨O. 24份 (0.4kg)
去離子水54. 51份(93kg)
所述的功能性單體為N-羥甲基丙烯酰胺；
所述的反應(yīng)型乳化劑為對(duì)苯乙烯磺酸鈉；
所述的阻燃劑為一種膨脹型阻燃劑，即由IOkg (50%)的酸源即炭化催化劑、7kg (35%) 的炭源即炭化劑、3kg (15%)的氣源即膨脹劑組成；
其中所述的酸源為磷酸銨；
所述的炭源為季戊四醇；
所述的氣源為脲醛樹(shù)脂。上述的一種阻燃型聚丙烯酸酯乳膠的制備方法，具體包括如下步驟
(I)、將75kg去離子水、O. 2kg對(duì)苯乙烯磺酸鈉、16kg丙烯酸異辛酯、26kg丙烯酸丁酯、 4kg甲基丙烯酸甲酯、8kg甲基丙烯酸、Ikg丙烯酸、5kg苯乙烯、15kgN-輕甲基丙烯酰胺全部加入乳化釜中，開(kāi)動(dòng)高速攪拌進(jìn)行預(yù)乳化，時(shí)間控制在IOmin后形成預(yù)乳化液；
(2)、在反應(yīng)釜中，加入18kg去離子水、2kg乳化劑0P-10，開(kāi)動(dòng)攪拌器并開(kāi)始升溫，當(dāng)溫度升至60°C時(shí)，加入1/4由O. 4kg過(guò)硫酸銨配成的10%的溶液，繼續(xù)升溫至75°C，快速滴加50kg步驟(I)所形成的預(yù)乳化液，在75 85°C反應(yīng)30分鐘左右，當(dāng)乳液呈淺藍(lán)色熒光、 回流明顯減少時(shí)，則種子乳液已形成，立即進(jìn)入下一步即步驟(3);
(3)、同時(shí)滴加剩余的步驟(I)所形成的預(yù)乳化液和過(guò)硫酸銨溶液，反應(yīng)溫度控制在 78 85°C，反應(yīng)時(shí)間控制在5 8h。在滴加完畢后，升高體系溫度至90 95°C，熟化30min 以提高單體轉(zhuǎn)化率，然后冷卻至室溫，過(guò)濾出料得166kg的聚丙烯酸酯乳膠；
(4)、在步驟(3)所得的聚丙烯酸酯乳膠中加入20kg的由IOkg磷酸銨、7kg季戊四醇、 3kg脲醛樹(shù)脂組成的膨脹型阻燃劑，攪拌均勻，制得一種阻燃型聚丙烯酸酯乳膠。 實(shí)施例4
一種阻燃型聚丙烯酸酯乳膠，按重量份數(shù)計(jì)算，由100份聚丙烯酸酯乳膠及21份阻燃劑組成；
所述的聚丙烯酸酯乳膠按重量份數(shù)計(jì)算，其原料組成和含量如下
丙烯酸異辛酯8. 00份(125kg)
丙烯酸丁酯38. 02 份(595kg)甲基丙烯酸甲酯2. 56 份(40kg)甲基丙烯酸O. 95 份(15kg)丙烯酸O. 95 份(15kg)苯乙烯2. 24 份(35kg)功能性單體I. 28 份(20kg)反應(yīng)型乳化劑O. 63 份(10kg)乳化劑OPO. 13 份(2kg)過(guò)硫酸銨O. 19 份(3kg)去離子水45.05 份(705kg)
所述的功能性單體為丙烯酸縮水甘油酯；
所述的反應(yīng)型乳化劑為甲基丙烯磺酸鈉；
所述的阻燃劑為一種膨脹型阻燃劑，即由160kg(50%)的酸源即炭化催化劑、60kg(20%) 的炭源即炭化劑、IOOkg (30%)的氣源即膨脹劑組成；
其中所述的酸源為磷酸三苯酯；
所述的炭源為山梨醇；
所述的氣源為尿素。上述的一種阻燃型聚丙烯酸酯乳膠的制備方法，具體包括如下步驟
(1)、將564kg去離子水、IOkg甲基丙烯磺酸鈉、125kg丙烯酸異辛酯、595kg丙烯酸丁酯、40kg甲基丙烯酸甲酯、15kg甲基丙烯酸、15kg丙烯酸、35kg苯乙烯、20kg丙烯酸縮水甘油酯全部加入乳化釜中，開(kāi)動(dòng)高速攪拌進(jìn)行預(yù)乳化，時(shí)間控制在IOmin后形成預(yù)乳化液；
(2)、在反應(yīng)釜中，加入141kg去離子水、2kg乳化劑0P-10，開(kāi)動(dòng)攪拌器并開(kāi)始升溫，當(dāng)溫度升至60°C時(shí)，加入1/4由O. 6kg過(guò)硫酸銨配成的10%的溶液，繼續(xù)升溫至75°C，快速滴加185kg步驟(I)所形成的預(yù)乳化液，在75 85°C反應(yīng)30分鐘左右，當(dāng)乳液呈淺藍(lán)色熒光、回流明顯減少時(shí)，則種子乳液已形成，立即進(jìn)入下一步即步驟(3)；
(3)、同時(shí)滴加剩余的步驟(I)所形成的預(yù)乳化液和過(guò)硫酸銨溶液，反應(yīng)溫度控制在 78 85°C，反應(yīng)時(shí)間控制在5 8h。在滴加完畢后，升高體系溫度至90 95°C，熟化30min 以提高單體轉(zhuǎn)化率，然后冷卻至室溫，過(guò)濾出料得1506kg的聚丙烯酸酯乳膠；
(4)、在步驟(3)所得的聚丙烯酸酯乳膠中加入320kg的由160kg磷酸三苯酯、60kg山梨醇、IOOkg尿素組成的膨脹型阻燃劑，攪拌均勻，制得一種阻燃型聚丙烯酸酯乳膠。 以上所述內(nèi)容僅為本發(fā)明構(gòu)思下的基本說(shuō)明，而依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案所作的任何等效變換，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種阻燃型聚丙烯酸酯乳膠，其特征在于按重量份數(shù)計(jì)算，由100份聚丙烯酸酯乳膠及5 35份阻燃劑組成；其中所述的聚丙烯酸酯乳膠按重量份數(shù)計(jì)算，其原料組成和含量如下丙烯酸異辛酯O. 5 10份丙烯酸丁酯15 40份甲基丙烯酸甲酯 2 20份甲基丙烯酸O. 5 5份丙烯酸O. 5 5份苯乙烯2 25份功能性單體O. 5 10份反應(yīng)型乳化劑O. I I. 5份乳化劑OPO. I I. 5份過(guò)硫酸銨O. I O. 4份去離子水35 60份所述的功能性單體為丙烯酸縮水甘油酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯、丙烯酸雙縮水甘油酯、甲基丙烯酸雙縮水甘油酯、丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥乙酯、N-羥甲基丙烯酰胺中的一種或兩種以上的混合物；所用反應(yīng)型乳化劑為烯丙基醚類磺酸鹽、烯丙基醚類硫酸鹽、丙烯酰胺基磺酸鹽、烯丙基琥珀酸烷基酯磺酸鹽、烯丙基苯磺酸鹽中的一種或兩種以上的混合物；所用阻燃劑為一種膨脹型阻燃劑，按質(zhì)量百分比計(jì)算，即由30 90%酸源、5 35%炭源、5 35%氣源組成；其中所述的酸源為三聚氰胺磷酸鹽、磷酸銨、聚磷酸銨、硫酸銨及磷酸三苯酯中的一種或兩種以上的混合物；所述的炭源為淀粉、季戊四醇、山梨醇及酚醛樹(shù)脂中的一種或兩種以上的混合物；所述的氣源為尿素、脲醛樹(shù)脂、三聚氰胺及聚酰胺中的一種或兩種以上的混合物。
2.如權(quán)利要求I所述的一種阻燃型聚丙烯酸酯乳膠，其特征在于按重量份數(shù)計(jì)算，由 100份聚丙烯酸酯乳膠及31. 6份阻燃劑組成；所述的聚丙烯酸酯乳膠按重量份數(shù)計(jì)算，其原料組成和含量如下丙烯酸異辛酯5. 13份丙烯酸丁酯24. 39份甲基丙烯酸甲酯 3. 85份93份甲基丙烯酸I.1.28 份2.57 份功能性單體 I. 反應(yīng)型乳化劑 O. OP O. 19 份過(guò)硫酸銨O. 19份去離子水57. 77份丙烯酸苯乙烯乳化劑9377份份所述的功能性單體為丙烯酸羥乙酯；所述的反應(yīng)型乳化劑為烯丙基聚氧乙烯醚硫酸銨；所述的阻燃劑為一種膨脹型阻燃劑，按質(zhì)量百分比計(jì)算，即由84. 22%酸源、7. 89%炭源、7. 89%氣源組成；其中所述的酸源為三聚氰胺磷酸鹽；所述的炭源為酚醛樹(shù)脂；所述的氣源為三聚氰胺。
3.如權(quán)利要求I所述的一種阻燃型聚丙烯酸酯乳膠，其特征在于按重量份數(shù)計(jì)算，由 100份聚丙烯酸酯乳膠及6. 76份阻燃劑組成；所述的聚丙烯酸酯乳膠按重量份數(shù)計(jì)算，其原料組成和含量如下丙烯酸異辛酯O. 66份丙烯酸丁酯15. 23份甲基丙烯酸甲酯 19. 87份甲基丙烯酸O. 53份丙烯酸4. 64份苯乙烯23. 18份功能性單體3. 31份反應(yīng)型乳化劑I. 33份乳化劑OPO. 46份過(guò)硫酸銨O. 33份去離子水30. 46份所述的功能性單體為甲基丙烯酸雙縮水甘油酯；所述的反應(yīng)型乳化劑為2-丙烯酰胺基-2-甲基-丙基磺酸銨；所用阻燃劑為一種膨脹型阻燃劑，按質(zhì)量百分比計(jì)算，即由34%的酸源、33%的炭源、 33%的氣源組成；其中所述的酸源為聚磷酸銨；所述的炭源為酚醛樹(shù)脂；所述的氣源為脲醛樹(shù)脂。
4.如權(quán)利要求I所述的一種阻燃型聚丙烯酸酯乳膠，其特征在于按重量份數(shù)計(jì)算，由 100份聚丙烯酸酯乳膠及12份阻燃劑組成；所述的聚丙烯酸酯乳膠按重量份數(shù)計(jì)算，其原料組成和含量如下丙烯酸異辛酯9. 38份丙烯酸丁酯15. 24份甲基丙烯酸甲酯 2. 34份甲基丙烯酸4. 69份丙烯酸O. 59份苯乙烯2. 93份功能性單體8. 79份反應(yīng)型乳化劑O. 12份乳化劑OPI. 17份過(guò)硫酸銨O. 24份去離子水54. 51份所述的功能性單體為N-羥甲基丙烯酰胺；所述的反應(yīng)型乳化劑為對(duì)苯乙烯磺酸鈉；所述的阻燃劑為一種膨脹型阻燃劑，按質(zhì)量百分比計(jì)算，即由50%的酸源、35%的炭源、 15%的氣源組成；其中所述的酸源為磷酸銨；所述的炭源為季戊四醇；所述的氣源為脲醛樹(shù)脂。
5.如權(quán)利要求I所述的一種阻燃型聚丙烯酸酯乳膠，其特征在于按重量份數(shù)計(jì)算，由 100份聚丙烯酸酯乳膠及21份阻燃劑組成；所述的聚丙烯酸酯乳膠按重量份數(shù)計(jì)算，其原料組成和含量如下丙烯酸異辛酯8. 00份丙烯酸丁酯38. 02份甲基丙烯酸甲酯 2. 56份甲基丙烯酸O. 56份丙烯酸O. 95份苯乙烯2. 24份功能性單體I. 28份反應(yīng)型乳化劑O. 63份乳化劑OPO. 13份過(guò)硫酸銨O. 19份去離子水45. 05份所述的功能性單體為丙烯酸縮水甘油酯；所述的反應(yīng)型乳化劑為甲基丙烯磺酸鈉；所述的阻燃劑為一種膨脹型阻燃劑，按質(zhì)量百分比計(jì)算，即由50%的酸源、20%的炭源、 30%的氣源組成；其中所述的酸源為磷酸三苯酯；所述的炭源為山梨醇；所述的氣源為尿素。
6.如權(quán)利要求I 5任一權(quán)利要求所述的一種阻燃型聚丙烯酸酯乳膠的制備方法，其特征在于具體包括如下步驟(1)、預(yù)乳化將總量60 80%的去離子水、反應(yīng)型乳化劑、丙烯酸異辛酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸、丙烯酸、苯乙烯、功能性單體全部加入乳化釜中，高速攪拌進(jìn)行預(yù)乳化， 攪拌過(guò)程優(yōu)選控制1000 3000r/min,時(shí)間10 30min后形成預(yù)乳化液；(2)、種子聚合在反應(yīng)釜中加入剩余的20 40%去離子水、乳化劑0P，在控制攪拌轉(zhuǎn)速為50 200r/min下開(kāi)始加熱；當(dāng)溫度達(dá)到60°C時(shí)，加入總量的20 50%的引發(fā)劑過(guò)硫酸銨水溶液，過(guò)硫酸銨水溶液的濃度為I 10% ;當(dāng)溫度達(dá)到75°C時(shí)，快速滴加步驟(I)所形成的預(yù)乳化液總量的20 40%，滴加過(guò)程控制在I 15min內(nèi)完成，加完后于75 85°C保溫反應(yīng)30min左右;(3)、聚合反應(yīng)當(dāng)步驟(2)種子聚合完成后，開(kāi)始同時(shí)滴加剩余的步驟(I)所形成的預(yù)乳化液和剩余的濃度為I 10%的過(guò)硫酸銨水溶液，滴加完后控制反應(yīng)溫度在78 85°C，時(shí)間5 8h進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)完畢后，升溫至90 95°C，保溫反應(yīng)30 60min，降溫，過(guò)濾出料，得聚丙烯酸酯乳膠；(4)、在步驟(3)所得的聚丙烯酸酯乳膠中加入相當(dāng)于聚丙烯酸酯乳膠量的5 35%的膨脹型阻燃劑，攪拌均勻，制得阻燃型聚丙烯酸酯乳膠。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種阻燃型聚丙烯酸酯乳膠及其制備方法。所述的一種阻燃型聚丙烯酸酯乳膠按重量份數(shù)計(jì)算，由100份聚丙烯酸酯乳膠及5～35份阻燃劑組成；所述的聚丙烯酸酯乳膠由丙烯酸異辛酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸、丙烯酸、苯乙烯、功能性單體、反應(yīng)型乳化劑、乳化劑OP、過(guò)硫酸銨和去離子水組成；所述阻燃劑由炭化催化劑、炭化劑和膨脹劑組成。其制備方法即采用預(yù)乳化和種子聚合相結(jié)合的工藝，通過(guò)外加膨脹型阻燃劑的方法制備而成。所得的阻燃型聚丙烯酸酯乳膠具有優(yōu)良的阻燃性、粘附性、成膜性、穩(wěn)定性和極佳的耐水性，可廣泛應(yīng)用于膠粘劑、涂料等行業(yè)。
文檔編號(hào)C08F220/18GK102604568SQ20121007412
公開(kāi)日2012年7月25日 申請(qǐng)日期2012年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月20日
發(fā)明者潘安健, 黃劍清 申請(qǐng)人:上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院