專利名稱：一種無鹵環(huán)保阻燃丙烯酸酯壓敏膠的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于高分子材料的制備方法，涉及一種無鹵環(huán)保阻燃丙烯酸酯壓敏膠的制備方法。采用本發(fā)明適用于制得的壓敏膠可用于制作具有無鹵阻燃和高耐熱穩(wěn)定要求的標(biāo)簽、保護(hù)膜、電工膠帶等產(chǎn)品，滿足在高端電子產(chǎn)品、航空航天等特殊領(lǐng)域的嚴(yán)格要求。
背景技術(shù)：
丙烯酸酯壓敏膠因具有外觀無色透明、潤濕性好、粘結(jié)力大、防老化等優(yōu)點(diǎn)，在標(biāo)簽、保護(hù)膜、電工膠帶、醫(yī)用膠黏制品等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，其用量占總壓敏粘合劑耗量的90%以上，年耗量超過80萬噸；但丙烯酸酯共聚物是由碳、氫、氧三種元素構(gòu)成的易燃聚合物，在需滿足阻燃要求的領(lǐng)域應(yīng)用時受到極大限制；雖然人們也采取各種辦法提高丙烯酸酯壓敏膠的阻燃性，但目前市售的阻燃丙烯酸酯壓敏膠普遍存在一些問題。傳統(tǒng)阻燃丙烯酸酯壓敏膠的方法是加入含鹵的阻燃劑(如氯化石蠟)或是含鹵的基膠(如氯丁橡膠)，此類阻燃型丙烯酸酯壓敏膠阻燃性能優(yōu)良，且阻燃效率相對較高，但是·這類產(chǎn)品焚燒時產(chǎn)生的有毒氣體對人體及環(huán)境產(chǎn)生的危害極大。隨著環(huán)保意識的提高及新環(huán)保法規(guī)的頒布，這類阻燃型丙烯酸酯壓敏膠粘制品的使用受到極為嚴(yán)格的限制。同時，含鉛和砷的銻基阻燃劑等也被列入環(huán)境保護(hù)控制的目標(biāo)?，F(xiàn)有技術(shù)中，人們積極探索使用無鹵阻燃劑添加到丙烯酸酯壓敏膠中，使其具有阻燃性能。比如金屬氫氧化物、磷酸酯、聚磷酸銨以及紅磷等阻燃劑都是人們嘗試替代含鹵的阻燃劑。然而，磷酸酯和聚磷酸銨其阻燃效果不如含鹵素的阻燃劑。中國專利CN1532247A公開了在丙烯酸酯壓敏膠粘合劑中添加聚磷酸銨阻燃劑和增粘樹脂可制成一種阻燃的壓敏膠粘合帶，但至少需25wt%的聚磷酸銨和至少25 wt%的增粘樹脂組分，在大于60wt%的聚磷酸銨的質(zhì)量分?jǐn)?shù)下壓敏膠不再可燃，但壓敏膠僅具有很低的粘性。中國專利CN 101805567A公開了將含磷丙烯酸酯單體與通用丙烯酸酯類單體進(jìn)行自由基溶液聚合制備一種結(jié)合磷型阻燃丙烯酸酯壓敏膠，同時加入質(zhì)量百分比為4 28%聚磷酸銨，雖然達(dá)到了一定的阻燃效果，減少了聚磷酸銨的用量，但丙烯酸酯壓敏膠的180°剝離強(qiáng)度下降明顯。中國專利CN 1916098A公開了一種丙烯酸系壓敏膠粘帶用無鹵難燃劑及其制備方法，該難燃劑包括以下組分及其重量百分比有機(jī)無鹵磷酸酯0 50%，無機(jī)物20 90%，含氮化合物5 50%，雖然此方法通過添加難燃劑的方法將丙烯酸系壓敏膠粘帶的阻燃性明顯提高，但同時也降低了膠帶的初粘性。此外，因?yàn)楹椎淖枞紕┻€具有增塑劑的功能，使壓敏膠變得更加柔軟，還會使阻燃劑遷移至壓敏膠表層，致使壓敏膠性能減弱，持粘力、內(nèi)聚力均下降。盡管紅磷可以作為含磷阻燃劑的助劑，但燃燒時會釋放出含污染環(huán)境的磷化氫氣體。中國專利CN 1285692C公開了一種帶有基材的阻燃壓敏膠粘度，其組分包括100重量份天然橡膠基彈性體，0. I 10重量份作為硫化劑的氨基烷基烷氧基硅烷，10 200重量份的增粘劑樹脂和150 800重量份的無機(jī)阻燃劑(氫氧化鋁和氫氧化鎂等)，制備的壓敏膠粘制品阻燃測試合格，但產(chǎn)品的持粘性極低。日本專利JP 2002-338906、JP2002-69403和JP2003-160768都報(bào)道將金屬氫氧化物作為阻燃劑制得難燃膠粘帶，但都存在相同問題。所以對于金屬氫氧化物而言，必須在壓敏膠中添加大量才能獲得含鹵素阻燃劑同等的阻燃性能，而大量的加入金屬氫氧化物勢必使壓敏膠粘合性能下降，其粘接強(qiáng)度、持粘力、初粘力都會受到影響。綜上所述可以看到，開發(fā)綜合性能優(yōu)良的阻燃型丙烯酸酯壓敏膠的難度非常大，因?yàn)槠渥枞夹Ч推鋲好粽澈闲院茈y同時兼顧。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的旨在克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，通過設(shè)計(jì)開發(fā)一類含烯丙基結(jié)構(gòu)的磷腈阻燃單體，并將其與其他丙烯酸酯類單體進(jìn)行共聚反應(yīng)，提供一種無鹵環(huán)保阻燃丙烯酸酯壓敏膠的制備方法；從而提供一種制備方法簡便易行，收率高，獲得一種新型的無鹵環(huán)保耐高溫型本質(zhì)阻燃材料、綜合性能優(yōu)良的壓敏膠，該壓敏膠可用于制作具有無鹵阻燃 和高耐熱穩(wěn)定要求的標(biāo)簽、保護(hù)膜、電工膠帶等產(chǎn)品，滿足在高端電子產(chǎn)品、航空航天等特殊領(lǐng)域的嚴(yán)格要求。 本發(fā)明的內(nèi)容是一種無鹵環(huán)保阻燃丙烯酸酯壓敏膠的制備方法，其特征是包括下列步驟
a、配料按軟單體80 85重量份、硬單體5 10重量份、交聯(lián)單體10 15重量份、含烯丙基結(jié)構(gòu)磷腈阻燃單體10 25重量份、質(zhì)量百分比含量為10%的引發(fā)劑的乙酸乙酯溶液10 15重量份、以及溶劑乙酸乙酯200 250重量份的重量配比取各原料組分；
所述軟單體為丙烯酸丁酯、丙烯酸異辛酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正辛酯、甲基丙烯酸異辛酯中的任一種或兩種以上的混合物；
所述硬單體為丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯中的任一種或兩種以上的混合物；
所述交聯(lián)單體為丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸胺中的任一種或兩種以上的混合物； 所述含烯丙基結(jié)構(gòu)磷腈阻燃單體為下列式
權(quán)利要求
1.一種無鹵環(huán)保阻燃丙烯酸酯壓敏膠的制備方法，其特征是包括下列步驟 a、配料按軟單體80 85重量份、硬單體5 10重量份、交聯(lián)單體10 15重量份、含烯丙基結(jié)構(gòu)磷腈阻燃單體10 25重量份、質(zhì)量百分比含量為10%的引發(fā)劑的乙酸乙酯溶液10 15重量份、以及溶劑乙酸乙酯200 250重量份的重量配比取各原料組分； 所述軟單體為丙烯酸丁酯、丙烯酸異辛酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正辛酯、甲基丙烯酸異辛酯中的任一種或兩種以上的混合物； 所述硬單體為丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯中的任一種或兩種以上的混合物； 所述交聯(lián)單體為丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸胺中的任一種或兩種以上的混合物；所述含烯丙基結(jié)構(gòu)磷腈阻燃單體為下列式I式II中的任一種
2.按權(quán)利要求I所述的無鹵環(huán)保阻燃丙烯酸酯壓敏膠的制備方法，其特征是所述含烯丙基結(jié)構(gòu)磷腈阻燃單體的制備方法包括下列步驟 (I)配料按縛酸劑烯丙醇或烯丙基苯酚苯酚六氯環(huán)三磷腈=12. 2 :1 :5. I :1的摩爾比取各原料組分；每摩爾六氯環(huán)三磷腈用有機(jī)溶劑的量為2400 3600克； 所述縛酸劑為碳酸鈉、碳酸鉀、磷酸鉀中的任一種； 所述有機(jī)溶劑為丙酮、四氫呋喃、乙腈中的任一種； ⑵反應(yīng)在氮?dú)獗Ｗo(hù)和縛酸劑存在的條件下，將原料六氯環(huán)三磷腈溶于有機(jī)溶劑中，在20 30°C的溫度下滴加烯丙醇或烯丙基苯酚，0. 9 I. Ih滴畢，升溫至50 60°C反應(yīng)2 3h，然后冷卻至20 40°C，滴加苯酚，2 2. 8h滴畢，再升溫至56 81°C回流反應(yīng)6 IOh,得反應(yīng)后液體； ⑶后處理將反應(yīng)后液體冷卻至室溫后過濾，蒸餾除去溶劑，得到粗產(chǎn)物；將粗產(chǎn)物溶于二氯甲烷中，依次用質(zhì)量百分比為4 6%的氫氧化鈉水溶液、質(zhì)量百分比為0. 5 I.5%的鹽酸水溶液、蒸餾水洗滌2 6次至洗滌后的洗滌劑pH為6. 5 7. 5，用無水硫酸鈉干燥，過濾，蒸餾除去溶劑，干燥后即制得含烯丙基磷腈阻燃單體。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種無鹵環(huán)保阻燃丙烯酸酯壓敏膠的制備方法，其特征是按軟單體80～85份、硬單體5～10份、交聯(lián)單體10～15份、含烯丙基結(jié)構(gòu)磷腈阻燃單體10～25份、質(zhì)量百分比含量為10%的引發(fā)劑的乙酸乙酯溶液10～15份、以及溶劑乙酸乙酯200～250份的重量配比取各原料；在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，混合進(jìn)行共聚反應(yīng)，即制得無鹵環(huán)保阻燃丙烯酸酯壓敏膠。采用本發(fā)明，制備方法簡便易行，收率高，得到的丙烯酸酯壓敏膠具有磷-氮協(xié)效本質(zhì)阻燃的特點(diǎn)，阻燃效率高，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，耐熱性好，綜合性能優(yōu)良，可用于制作具有無鹵阻燃和高耐熱穩(wěn)定要求的標(biāo)簽、保護(hù)膜、電工膠帶等產(chǎn)品，滿足在高端電子產(chǎn)品、航空航天等特殊領(lǐng)域的嚴(yán)格要求。
文檔編號C09J133/10GK102719206SQ201210176149
公開日2012年10月10日 申請日期2012年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月31日
發(fā)明者元東海, 唐安斌, 廖曦, 黃杰 申請人:四川東材科技集團(tuán)股份有限公司