地毯阻燃涂料配方的制作方法
【專利說(shuō)明】地毯阻燃涂料配方
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及地毯涂料技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種地毯阻燃涂料配方。
【背景技術(shù)】
[0003]隨著生活水平的提高，人們對(duì)紡織品的要求從美觀舒適轉(zhuǎn)向安全和健康。紡織品燃燒是引起火災(zāi)的重要原因，通過阻燃處理提高產(chǎn)品的阻燃性能，降低燃燒速度，可以減少損失。我國(guó)對(duì)鋪地材料先后出臺(tái)了一系列國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，包括《建筑內(nèi)部裝修設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB50222—1995)、《建筑內(nèi)部裝修防火施工及驗(yàn)收規(guī)范》(GB 50354— 2005)、《新舊標(biāo)準(zhǔn)燃燒等級(jí)對(duì)應(yīng)關(guān)系》(GB 8624— 2012)、《建筑材料的燃燒等級(jí)分級(jí)》等等來(lái)控制和降低火災(zāi)的發(fā)生，尤其是公共場(chǎng)合的防火要求。
[0004]地毯廠家生產(chǎn)的地毯有兩個(gè)途徑可以有效地達(dá)到地毯的防火等級(jí):一是對(duì)地毯纖維進(jìn)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(lái)達(dá)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(qiáng)的防火功能，但是由于鹵素化合物對(duì)環(huán)境和健康影響較大，很多歐美國(guó)家早已禁用，我國(guó)在很多產(chǎn)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(dá)到鋪地材料要求的防火等級(jí)，尤其是公共場(chǎng)合地毯的防火等級(jí)要求較聞。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種地毯阻燃涂料配方，采用氫氧化鋁和聚磷酸銨作為填料協(xié)同效應(yīng)，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(shù)方案是:
地毯阻燃涂料配方，所述地毯阻燃涂料的原料種類包括:膠乳、水、填料和增稠劑，所述填料由氫氧化鋁和聚磷酸銨兩種填料構(gòu)成，且氫氧化鋁和聚磷酸銨的質(zhì)量份數(shù)比例在2:Γ3:1 之間。
[0007]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述氫氧化鋁和聚磷酸銨的質(zhì)量份數(shù)比例為:5:2。
[0008]進(jìn)一步，步驟SI中膠乳、氫氧化鋁和聚磷酸銨是質(zhì)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ρΗ=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]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配方，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(yīng)不僅使阻燃協(xié)同效果最大化，同時(shí)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(jié)強(qiáng)度。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地的詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。
[0014]實(shí)施例1:
地毯阻燃涂料配方，所述地毯阻燃涂料的原料種類包括:膠乳、水、填料和增稠劑，所述填料由氫氧化鋁和聚磷酸銨兩種填料構(gòu)成，且氫氧化鋁和聚磷酸銨的質(zhì)量份數(shù)比例為2:1，膠乳、氫氧化鋁和聚磷酸銨是質(zhì)量份數(shù)分別為:100、36、18。所述膠乳為丁苯膠乳，其固含量為52%，其pH=7.2 ;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；所述增稠劑為丙烯酸增稠劑，其固含量為20%。
[0015]實(shí)施例2:
地毯阻燃涂料配方，所述地毯阻燃涂料的原料種類包括:膠乳、水、填料和增稠劑，所述填料由氫氧化鋁和聚磷酸銨兩種填料構(gòu)成，且氫氧化鋁和聚磷酸銨的質(zhì)量份數(shù)比例為3:1，膠乳、氫氧化鋁和聚磷酸銨是質(zhì)量份數(shù)分別為:100、39、13。所述膠乳為丁苯膠乳，其固含量為52%，其pH=7.2 ;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；所述增稠劑為丙烯酸增稠劑，其固含量為20%。
[0016]實(shí)施例3:
地毯阻燃涂料配方，所述地毯阻燃涂料的原料種類包括:膠乳、水、填料和增稠劑，所述填料由氫氧化鋁和聚磷酸銨兩種填料構(gòu)成，且氫氧化鋁和聚磷酸銨的質(zhì)量份數(shù)比例為5:2，膠乳、氫氧化鋁和聚磷酸銨是質(zhì)量份數(shù)分別為:100、35、14。所述膠乳為丁苯膠乳，其固含量為52%，其pH=7.2 ;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；所述增稠劑為丙烯酸增稠劑，其固含量為20%。
[0017]實(shí)施例4:
地毯阻燃涂料配方，所述地毯阻燃涂料的原料種類包括:膠乳、水、填料和增稠劑，所述填料由氫氧化鋁和聚磷酸銨兩種填料構(gòu)成，且膠乳、氫氧化鋁和聚磷酸銨是質(zhì)量份數(shù)分別為:100、38、14 ;所述膠乳為丁苯膠乳，其固含量為52%，其pH=7.2 ;所述氫氧化鋁為粒徑7.1μ 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；所述增稠劑為丙烯酸增稠劑，其固含量為20%。
[0018]采用上述4個(gè)實(shí)施例中的配方制備地毯阻燃材料的方法為:在廣口塑料罐中依次加入膠乳、水、填料和增稠劑，用低速攪拌機(jī)以800 r/min的轉(zhuǎn)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]本實(shí)施例中，還對(duì)采用上述四個(gè)實(shí)施例中的配方制備的地毯阻燃涂料進(jìn)行對(duì)比測(cè)試，測(cè)試情況如下:
1、涂料黏度:由于涂布機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)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(shí)際生產(chǎn)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(shí)驗(yàn)結(jié)果表明采用實(shí)施例3中的配方制備的涂料黏度隨時(shí)間的變化最穩(wěn)定，實(shí)施例4次之，實(shí)施例1和實(shí)施例2的涂料的相當(dāng)，穩(wěn)定性更低，但均達(dá)到現(xiàn)有技術(shù)中普通地毯阻燃涂料的標(biāo)準(zhǔn)。
[0020]2、涂層的黏結(jié)強(qiáng)度:作為地毯涂布用涂料，黏結(jié)強(qiáng)度是衡量地毯性能的重要指標(biāo)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，采用實(shí)施例3中的配方制得的涂層的干黏結(jié)強(qiáng)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(shí)膠黏劑和填料粒子的接觸面積最大，得到了更高黏結(jié)強(qiáng)度的涂層。另外，由于形成了填料粒子致密排布的涂層結(jié)構(gòu)，使得涂層對(duì)水分的侵入有更好的阻隔作用，有利于涂層濕黏結(jié)強(qiáng)度的提升。
[0021]3、阻燃性能:阻燃材料分為有機(jī)阻燃劑和無(wú)機(jī)阻燃劑。有機(jī)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(wú)機(jī)阻燃劑(如聚磷酸銨、氫氧化鋁、氫氧化鎂等)熱穩(wěn)定性好，無(wú)有害氣體產(chǎn)生，安全性好，同時(shí)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(lǐng)域，其阻燃機(jī)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(qiáng)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(jī)理是:高溫分解后產(chǎn)生水并揮發(fā)，以降低環(huán)境溫度，起到阻燃作用?；谶@兩種阻燃填料的不同阻燃機(jī)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(cè)試極限氧指數(shù)來(lái)評(píng)估。極限氧指數(shù)指聚合物在氧氣和氮?dú)饣旌蠚怏w中，當(dāng)剛能支撐其燃燒時(shí)氧氣的體積分?jǐn)?shù)濃度，即材料在氧氮混合氣流中進(jìn)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(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，采用4個(gè)實(shí)施例中的配方制得的涂料的極限氧指數(shù)接近30%，和傳統(tǒng)的鹵素系阻燃劑基本相當(dāng)。
[0022]綜上，本發(fā)明的地毯阻燃涂料配方采用氫氧化鋁和聚磷酸銨配用時(shí)，可以獲得較好的協(xié)同效應(yīng)。當(dāng)聚磷酸銨和氫氧化鋁的配比為5:2時(shí)，可以使阻燃協(xié)同效果最大化。同時(shí)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(jié)強(qiáng)度。
[0023]以上僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅局限于上述實(shí)施例，凡屬于本發(fā)明思路下的技術(shù)方案均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理前提下的若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.地毯阻燃涂料配方，其特征在于，所述地毯阻燃涂料的原料種類包括:膠乳、水、填料和增稠劑，所述填料由氫氧化鋁和聚磷酸銨兩種填料構(gòu)成，且氫氧化鋁和聚磷酸銨的質(zhì)量份數(shù)比例在2:1~3:1之間。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地毯阻燃涂料配方，其特征在于，所述氫氧化鋁和聚磷酸銨的質(zhì)量份數(shù)比例為:5:2。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地毯阻燃涂料配方，其特征在于，步驟SI中膠乳、氫氧化鋁和聚磷酸銨是質(zhì)量份數(shù)分別為:100、38、14。4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一所述的地毯阻燃涂料配方，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(quán)利要求1至3任一所述的地毯阻燃涂料配方，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(quán)利要求1至3任一所述的地毯阻燃涂料配方，其特征在于，所述增稠劑為丙烯酸增稠劑，其固含量為20%。
【專利摘要】本發(fā)明涉及地毯涂料技術(shù)領(lǐng)域，具體公開了一種地毯阻燃涂料配方，所述地毯阻燃涂料的原料種類包括：膠乳、水、填料和增稠劑，所述填料由氫氧化鋁和聚磷酸銨兩種填料構(gòu)成，且氫氧化鋁和聚磷酸銨的質(zhì)量份數(shù)比例在2:1~3：1之間。本發(fā)明提供的地毯阻燃涂料配方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(yīng)不僅使阻燃協(xié)同效果最大化，同時(shí)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(jié)強(qiáng)度。
【IPC分類】D06M11/72, D06M15/693, D06M11/38
【公開號(hào)】CN105586779
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410561640
【發(fā)明人】彭紹賓
【申請(qǐng)人】彭紹賓
【公開日】2016年5月18日
【申請(qǐng)日】2014年10月21日