地毯阻燃涂料的制備工藝的制作方法
【專利說明】地毯阻燃涂料的制備工藝
[0001]
技術領域
[0002]本發(fā)明涉及地毯涂料技術領域，具體地，涉及一種地毯阻燃涂料的制備工藝。
【背景技術】
[0003]隨著生活水平的提高，人們對紡織品的要求從美觀舒適轉向安全和健康。紡織品燃燒是引起火災的重要原因，通過阻燃處理提高產品的阻燃性能，降低燃燒速度，可以減少損失。我國對鋪地材料先后出臺了一系列國家標準，包括《建筑內部裝修設計防火規(guī)范》(GB50222—1995)、《建筑內部裝修防火施工及驗收規(guī)范》(GB 50354— 2005)、《新舊標準燃燒等級對應關系》(GB 8624— 2012)、《建筑材料的燃燒等級分級》等等來控制和降低火災的發(fā)生，尤其是公共場合的防火要求。
[0004]地毯廠家生產的地毯有兩個途徑可以有效地達到地毯的防火等級:一是對地毯纖維進行特殊處理，使它具有防火功能；二是通過涂布具有防火功能的涂料來達到防火要求。目前市售防火涂料的添加劑主要是齒素化合物，還有一些填料，如氫氧化鎂、氫氧化鋁、聚磷酸銨等等，盡管鹵素化合物具有較強的防火功能，但是由于鹵素化合物對環(huán)境和健康影響較大，很多歐美國家早已禁用，我國在很多產品中也不允許添加鹵素化合物。由于很多填料的防火能力不能達到鋪地材料要求的防火等級，尤其是公共場合地毯的防火等級要求較聞。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種地毯阻燃涂料的制備工藝，采用氫氧化鋁和聚磷酸銨作為填料協(xié)同效應，以滿足地毯涂料的防火要求。
[0006]本發(fā)明解決上述問題所采用的技術方案是:
地毯阻燃涂料的制備工藝，包括以下步驟:
S1:在廣口塑料罐中依次加入膠乳、水、填料和增稠劑，所述填料采用氫氧化鋁和聚磷酸銨兩種填料，且氫氧化鋁和聚磷酸銨的質量份數(shù)比例在2:1~3:1之間；
S2:用低速攪拌機分散12-16分鐘，將地毯阻燃涂料固含量控制在50%，黏度為控制在12000 mPa.S。
[0007]作為本發(fā)明的進一步改進，所述氫氧化鋁和聚磷酸銨的質量份數(shù)比例為:5:2。
[0008]進一步，步驟SI中膠乳、氫氧化鋁和聚磷酸銨是質量份數(shù)分別為:100、38、14。
[0009]優(yōu)選的，所述膠乳為丁苯膠乳，其固含量為52%，其pH=7.2。
[0010]優(yōu)選的，所述氫氧化鋁為粒徑7.1 μ m的氫氧化鋁粉末，所述聚磷酸銨為粒徑
3.4μπι的聚磷酸銨粉末。
[0011]優(yōu)選的，所述增稠劑為丙烯酸增稠劑，其固含量為20%。
[0012]進一步，步驟S2中用低速攪拌機分散12-18分鐘時，低速攪拌機的轉速為800 r/min。
[0013]綜上，本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明提供了一種地毯阻燃涂料的制備工藝，采用氫氧化鋁和聚磷酸銨作為填料，兩種填料的協(xié)同效應不僅使阻燃協(xié)同效果最大化，同時在本發(fā)明的配比下，兩種不同粒徑的阻燃填料粒子可以在涂層中形成最佳堆疊排布方式，大大提高了涂料的黏度穩(wěn)定性和涂層的黏結強度。
【具體實施方式】
[0014]下面結合實施例，對本發(fā)明作進一步地的詳細說明，但本發(fā)明的實施方式不限于此。
[0015]實施例1:
地毯阻燃涂料的制備工藝，包括以下步驟:
S1:在廣口塑料罐中依次加入膠乳、水、填料和增稠劑，所述填料采用氫氧化鋁和聚磷酸銨兩種填料，且氫氧化鋁和聚磷酸銨的質量份數(shù)比例為2:1，膠乳、氫氧化鋁和聚磷酸銨是質量份數(shù)分別為:100、36、18 ；
S2:用低速攪拌機以800 r/min的轉速分散12-16分鐘，將地毯阻燃涂料固含量控制在50%，黏度為控制在12000 mPa.S。
[0016]實施例2:
地毯阻燃涂料的制備工藝，包括以下步驟:
S1:在廣口塑料罐中依次加入膠乳、水、填料和增稠劑，所述填料采用氫氧化鋁和聚磷酸銨兩種填料，且氫氧化鋁和聚磷酸銨的質量份數(shù)比例為3:1，膠乳、氫氧化鋁和聚磷酸銨是質量份數(shù)分別為:100、39、13 ；
S2:用低速攪拌機以800 r/min的轉速分散12-16分鐘，將地毯阻燃涂料固含量控制在50%，黏度為控制在12000 mPa.S。
[0017]實施例3:
地毯阻燃涂料的制備工藝，包括以下步驟:
S1:在廣口塑料罐中依次加入膠乳、水、填料和增稠劑，所述填料采用氫氧化鋁和聚磷酸銨兩種填料，且氫氧化鋁和聚磷酸銨的質量份數(shù)比例為5:2，膠乳、氫氧化鋁和聚磷酸銨是質量份數(shù)分別為:100、35、14 ；
S2:用低速攪拌機以800 r/min的轉速分散12-16分鐘，將地毯阻燃涂料固含量控制在50%，黏度為控制在12000 mPa.S。
[0018]實施例4:
地毯阻燃涂料的制備工藝，包括以下步驟:
S1:在廣口塑料罐中依次加入膠乳、水、填料和增稠劑，所述填料采用氫氧化鋁和聚磷酸銨兩種填料，且膠乳、氫氧化鋁和聚磷酸銨是質量份數(shù)分別為:100、38、14 ；
S2:用低速攪拌機以800 r/min的轉速分散12-16分鐘，將地毯阻燃涂料固含量控制在50%，黏度為控制在12000 mPa.S。
[0019]上述四個實施例中，所采用的膠乳均為丁苯膠乳，其固含量為52%，其pH=7.2 ;所采用的氫氧化鋁均為粒徑7.1 μ m的氫氧化鋁粉末；所采用的聚磷酸銨均為粒徑3.4 μ m的聚磷酸銨粉末；所采用增稠劑為丙烯酸增稠劑，其固含量為20%。
[0020]本實施例中，還對上述四個實施例中制備的地毯阻燃涂料進行對比測試，測試情況如下:
1、涂料黏度:由于涂布機的運轉速率和上料速率是恒定的，因而在涂布過程中，穩(wěn)定的涂料黏度更有利于得到均一的涂層。而且黏度穩(wěn)定性較好的涂料，在實際生產過程中的可操作性好，連續(xù)使用幾天，其流變性能不發(fā)生任何改變。實驗結果表明實施例3中制備的涂料黏度隨時間的變化最穩(wěn)定，實施例4次之，實施例1和實施例2的涂料的相當，穩(wěn)定性更低，但均達到了現(xiàn)有技術中普通地毯阻燃材料的標準。
[0021]2、涂層的黏結強度:作為地毯涂布用涂料，黏結強度是衡量地毯性能的重要指標。實驗結果證明，采用實施例3中的方法制得的涂層的干黏結強度最高，這是由于兩種不同粒徑的填料在該配比下的排列方式得到了最優(yōu)化，使得涂料成膜后，填料粒子在涂層中形成了最緊密的堆積方式，此時膠黏劑和填料粒子的接觸面積最大，得到了更高黏結強度的涂層。另外，由于形成了填料粒子致密排布的涂層結構，使得涂層對水分的侵入有更好的阻隔作用，有利于涂層濕黏結強度的提升。
[0022]3、阻燃性能:阻燃材料分為有機阻燃劑和無機阻燃劑。有機阻燃劑(如含鹵化合物)阻燃效率高，但熱穩(wěn)定性差，有毒性；無機阻燃劑(如聚磷酸銨、氫氧化鋁、氫氧化鎂等)熱穩(wěn)定性好，無有害氣體產生，安全性好，同時還可以作為填充材料降低成本。聚磷酸銨(APP)是目前磷系阻燃劑比較活躍的研究領域，其阻燃機理是:在高溫下，APP能迅速分解成氨氣和聚磷酸，氨氣可稀釋空氣中的氧氣濃度，從而起到阻燃的作用。另外，聚磷酸銨是強脫水劑，可使聚合物脫水碳化形成炭層，防止聚合物與氧氣的接觸。氫氧化鋁阻燃機理是:高溫分解后產生水并揮發(fā)，以降低環(huán)境溫度，起到阻燃作用。基于這兩種阻燃填料的不同阻燃機理，本發(fā)明研究了聚磷酸銨和氫氧化鋁在不同配比下的防火性能，提供了一種最佳的配方。涂層的耐燃性能通過測試極限氧指數(shù)來評估。極限氧指數(shù)指聚合物在氧氣和氮氣混合氣體中，當剛能支撐其燃燒時氧氣的體積分數(shù)濃度，即材料在氧氮混合氣流中進行有焰燃燒所需的最低氧氣濃度。它是表征材料燃燒行為的指數(shù)，極限氧指數(shù)越高代表材料越不易燃燒。實驗結果表明，4個實施例中制得的涂層的極限氧指數(shù)接近30%，和傳統(tǒng)的鹵素系阻燃劑基本相當。
[0023]綜上，本發(fā)明采用氫氧化鋁和聚磷酸銨配用時，可以獲得較好的協(xié)同效應。當聚磷酸銨和氫氧化鋁的配比為5:2時，可以使阻燃協(xié)同效果最大化。同時在該配比下，兩種不同粒徑的阻燃填料粒子可以在涂層中形成最佳堆疊排布方式，大大提高了涂料的黏度穩(wěn)定性和涂層的黏結強度。
[0024]以上僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，本發(fā)明的保護范圍并不僅局限于上述實施例，凡屬于本發(fā)明思路下的技術方案均屬于本發(fā)明的保護范圍。應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理前提下的若干改進和潤飾，應視為本發(fā)明的保護范圍。
【主權項】
1.地毯阻燃涂料的制備工藝，其特征在于，包括以下步驟: S1:在廣口塑料罐中依次加入膠乳、水、填料和增稠劑，所述填料采用氫氧化鋁和聚磷酸銨兩種填料，且氫氧化鋁和聚磷酸銨的質量份數(shù)比例在2:1~3:1之間； S2:用低速攪拌機分散12-16分鐘，將地毯阻燃涂料固含量控制在50%，黏度為控制在12000 mPa.S。2.根據(jù)權利要求1所述的地毯阻燃涂料的制備工藝，其特征在于，所述氫氧化鋁和聚磷酸銨的質量份數(shù)比例為:5:2。3.根據(jù)權利要求1所述的地毯阻燃涂料的制備工藝，其特征在于，步驟SI中膠乳、氫氧化鋁和聚磷酸銨是質量份數(shù)分別為:100、38、14。4.根據(jù)權利要求1所述的地毯阻燃涂料的制備工藝，其特征在于，所述膠乳為丁苯膠乳，其固含量為52%，其pH=7.2。5.根據(jù)權利要求1所述的地毯阻燃涂料的制備工藝，其特征在于，所述氫氧化鋁為粒徑7.1 μ m的氫氧化鋁粉末，所述聚磷酸銨為粒徑3.4 μ m的聚磷酸銨粉末。6.根據(jù)權利要求1所述的地毯阻燃涂料的制備工藝，其特征在于，所述增稠劑為丙烯酸增稠劑，其固含量為20%。7.根據(jù)權利要求1至5任一所述的地毯阻燃涂料的制備工藝，其特征在于，步驟S2中用低速攪拌機分散12-18分鐘時，低速攪拌機的轉速為800 r/min。
【專利摘要】本發(fā)明涉及地毯涂料技術領域，具體公開了一種地毯阻燃涂料的制備工藝，包括以下步驟：在廣口塑料罐中依次加入膠乳、水、填料和增稠劑，所述填料采用氫氧化鋁和聚磷酸銨兩種填料，且氫氧化鋁和聚磷酸銨的質量份數(shù)比例在2:1~3：1之間；用低速攪拌機分散12-16分鐘，將地毯阻燃涂料固含量控制在50%，黏度為控制在12000mPa·s。本發(fā)明提供的地毯阻燃涂料的制備工藝，采用氫氧化鋁和聚磷酸銨作為填料，兩種填料的協(xié)同效應不僅使阻燃協(xié)同效果最大化，同時在本發(fā)明的配比下，兩種不同粒徑的阻燃填料粒子可以在涂層中形成最佳堆疊排布方式，大大提高了涂料的黏度穩(wěn)定性和涂層的黏結強度。
【IPC分類】D06M11/45, D06M11/72, D06M15/693
【公開號】CN105525502
【申請?zhí)枴緾N201410566181
【發(fā)明人】彭紹賓
【申請人】彭紹賓
【公開日】2016年4月27日
【申請日】2014年10月21日