一種阻燃型聚丙烯酸酯乳液及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種阻燃型聚丙烯酸酯乳液及制備方法，所述阻燃型聚丙烯酸酯乳液按重量百分比計(jì)算，由30.0～45.0%丙烯酸酯單體、1.0～6.0%反應(yīng)型阻燃單體、0.5～3.0%乳化劑OP、0.5～1.0%引發(fā)劑、35.0～65.0%去離子水和2.0～11.0%銻類化合物組成。其制備方法即先將反應(yīng)型阻燃劑、丙烯酸酯單體進(jìn)行預(yù)乳化，然后再進(jìn)行乳液種子聚合，種子聚合完畢滴加剩余預(yù)乳化液和引發(fā)劑，控溫78～85℃反應(yīng)5～8h后,升溫至90～95℃熟化30～60min，冷卻、過濾，加入銻類化合物攪拌均勻即得阻燃型聚丙烯酸酯乳液。該阻燃型聚丙烯酸酯乳液阻燃劑用量僅為3～17%，達(dá)到阻燃V-0級(jí)或V-1級(jí)。
【專利說明】一種阻燃型聚丙烯酸酯乳液及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種阻燃型聚丙烯酸酯乳液及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002]聚丙烯酸酯乳液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。
[0003]目前市場上對于阻燃聚丙烯酸酯乳液的需求量較大，但阻燃技術(shù)還不夠完善。聚丙烯酸酯乳液的阻燃主要有兩種方法:1、添加反應(yīng)型阻燃劑，2、外加填料型阻燃劑。
[0004]添加反應(yīng)型阻燃劑:用量少，則阻燃效果差；用量多，因成本昂貴而較難實(shí)行。
[0005]外加填料型阻燃劑，雖成本較低、操作方便，但阻燃效果有限且因用量較多而嚴(yán)重影響聚丙烯酸酯乳液的物理性能。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的之一是為了解決上述等技術(shù)問題而提供一種阻燃型聚丙烯酸酯乳液的制備方法。該阻燃型聚丙烯酸酯乳液，由于在使用反應(yīng)型阻燃劑的同時(shí)，添加了少量銻類化合物作為阻燃協(xié)效劑，因此本發(fā)明的一種阻燃型聚丙烯酸酯乳液，在阻燃劑用量僅為3?17%的條件下即達(dá)到了很好的阻燃效果，最終所得的阻燃型聚丙烯酸酯乳液按UL94標(biāo)準(zhǔn)測試，達(dá)到阻燃V-O級(jí)或阻燃V-1級(jí)。
[0007]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液的制備方法。
[0008]本發(fā)明的技術(shù)方案
一種阻燃型聚丙烯酸酯乳液，按重量百分比計(jì)算，其原料組成及含量如下::
丙烯酸酯單體30.0?45.0%
反應(yīng)型阻燃單體1.0?6.0%
乳化劑OP0.5?3.0%
引發(fā)劑0.5?1.0%
去離子水35.0?65.0%
銻類化合物2.0?11.0%;
所述的丙烯酸酯單體為丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸、丙烯酸、丙烯酸異辛酯、丙烯酸羥乙酯、苯乙烯、醋酸乙烯中的一種或兩種以上組成的混合物； 所述的反應(yīng)型阻燃單體為烯丙基磷酸二甲酯、2，4，6-三溴苯酯、2，3- 二溴丙醇、二溴苯酚、四溴鄰二甲酸酐等中的一種或兩種以上；
所述的引發(fā)劑為過硫酸銨；
所述的銻類化合物為五氧化二銻、三氧化二銻、銻酸鈉等中的一種或兩種以上。
[0009]上述的一種阻燃型聚丙烯酸酯乳液的制備方法，即先將反應(yīng)型阻燃劑、丙烯酸酯單體、適量去離子水和適量乳化劑一起進(jìn)行預(yù)乳化，然后再進(jìn)行乳液種子聚合，種子聚合完畢滴加剩余的預(yù)乳化液和剩余的引發(fā)劑，控制溫度78?85°C反應(yīng)5?8h后，升溫至90?95°C繼續(xù)反應(yīng)30?60min，然后冷卻到室溫，過濾去除凝膠等雜質(zhì)，向所得的濾液中加入銻類化合物，攪拌均勻即得阻燃型聚丙烯酸酯乳液，具體包括如下步驟:
(1)、預(yù)乳化
按去離子水總重量的40-60%、乳化劑OP總重量的一半、反應(yīng)型阻燃單體、丙烯酸酯單體加入乳化釜中，控制轉(zhuǎn)速為1000-2000r/min進(jìn)行預(yù)乳化10?30min，得到預(yù)乳化液；
(2)、種子聚合
在反應(yīng)釜中加入剩余的去離子水、剩余的乳化劑0P，在攪拌下開始加熱，當(dāng)溫度達(dá)到60°C時(shí)，加入總重量的25%的引發(fā)劑，當(dāng)溫度達(dá)到75°C時(shí)，得到溶液1，然后將步驟(I)所得的預(yù)乳化液總重量的20-40%在5-10min內(nèi)滴加到溶液I中，滴加完后控制溫度為75?85°C保溫反應(yīng)30min,完成種子聚合；
(3)、聚合反應(yīng)
當(dāng)步驟(2)種子聚合完成后，開始同時(shí)滴加剩余的步驟(I)所得的預(yù)乳化液和剩余的引發(fā)劑，控制溫度78?85°C反應(yīng)5?8h，然后升溫至90?95°C熟化30?60min，然后自然降溫至室溫，過濾去除凝膠等雜質(zhì)，向所得的濾液中加入銻類化合物，攪拌均勻，即得阻燃型聚丙烯酸酯乳液。
[0010]上述所得的阻燃型聚丙烯酸酯乳液，按UL94標(biāo)準(zhǔn)測試，其阻燃效果達(dá)到阻燃V-1級(jí)。
[0011]本發(fā)明的有益效果
本發(fā)明的一種阻燃型聚丙烯酸酯乳液，由于在使用反應(yīng)型阻燃劑的同時(shí)，添加了少量銻類化合物作為阻燃協(xié)效劑，兩種阻燃劑的協(xié)同作用提高了阻燃效果、降低了反應(yīng)型阻燃劑的使用量，最終反應(yīng)型阻燃劑用量僅為3?17%，并且所得的阻燃型聚丙烯酸酯乳液按UL94標(biāo)準(zhǔn)測試，達(dá)到阻燃V-O級(jí)或阻燃V-1級(jí)。

【具體實(shí)施方式】
[0012]下面通過具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步闡述，但并不限制本發(fā)明。
[0013]本發(fā)明的各實(shí)施例中所用的各種原料的規(guī)格及生產(chǎn)廠家信息除下述特殊說明的之外，其他均為市售。
[0014]乳化劑OP為國藥集團(tuán)提供的CP級(jí)產(chǎn)品。
[0015]實(shí)施例1
一種阻燃型聚丙烯酸酯乳液，按重量百分比計(jì)算，其原料組成及含量如下::
丙烯酸酯單體45.0kg (45.0%)
反應(yīng)型阻燃單體6.0kg (6.0%) 乳化劑 OP2.0kg (2.0%)
引發(fā)劑1.0kg (1.0%)
去離子水35.0kg (35.0%)
銻類化合物11.0kg(ll.0%);
所述的丙烯酸酯單體由丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸按質(zhì)量百分比計(jì)算，即丙烯酸丁酯:丙烯酸乙酯:甲基丙烯酸甲酯:丙烯酸為60%:20%:15%:5%的比例進(jìn)行簡單的攪拌混合而成的混合物；
所述的反應(yīng)型阻燃單體為烯丙基磷酸二甲酯；
所述的引發(fā)劑為過硫酸銨；
所述的銻類化合物為銻酸鈉。
[0016]上述的一種阻燃型聚丙烯酸酯乳液的制備方法，即先將反應(yīng)型阻燃劑、丙烯酸酯單體、適量去離子水和適量乳化劑一起進(jìn)行預(yù)乳化，然后再進(jìn)行乳液種子聚合，種子聚合完畢滴加剩余的預(yù)乳化液和剩余的引發(fā)劑，控制溫度78?85°C反應(yīng)5?8h后，升溫至90?95°C熟化30min，然后冷卻到室溫，過濾去除凝膠等雜質(zhì)后，向所得的濾液中加入銻類化合物，攪拌均勻即得阻燃型聚丙烯酸酯乳液，具體包括如下步驟:
(1)、預(yù)乳化
按去離子水總重量的40%即14.0kg、乳化劑OP總重量的一半即1.0kg,6.0kg的反應(yīng)型阻燃單體、45kg的丙烯酸酯單體加入乳化爸中，控制轉(zhuǎn)速為1000r/min進(jìn)行預(yù)乳化30min,得到預(yù)乳化液；
(2)、種子聚合
在反應(yīng)釜中加入剩余的去離子水、剩余的乳化劑0P，在攪拌下開始加熱，當(dāng)溫度達(dá)到60°C時(shí)，加入0.25kg的引發(fā)劑，當(dāng)溫度達(dá)到75°C時(shí)，得到溶液1，然后將步驟(I)所得的預(yù)乳化液總重量的20%在5min內(nèi)滴加到溶液I中，滴加完后控制溫度為75?85°C保溫反應(yīng)30min,完成種子聚合；
(3)、聚合反應(yīng)
當(dāng)步驟(2)種子聚合完成后，開始同時(shí)滴加剩余的步驟(I)所得的預(yù)乳化液和剩余的引發(fā)劑，控制溫度78?85°C反應(yīng)5?8h，然后升溫至90?95°C熟化30min，然后自然降溫至室溫，過濾去除凝膠等雜質(zhì)，向所得的濾液中加入11.0kg銻類化合物，攪拌均勻，即得阻燃型聚丙烯酸酯乳液。
[0017]上述所得的阻燃型聚丙烯酸酯乳液，按UL94標(biāo)準(zhǔn)測試，其阻燃效果達(dá)到阻燃V-O級(jí)。
[0018]對照實(shí)施例1
一種阻燃型聚丙烯酸酯乳液，按重量百分比計(jì)算，其原料組成及含量如下::
丙烯酸酯單體45.0kg (45.0%)
反應(yīng)型阻燃單體17.0kg (17.0%)
乳化劑 OP2.0kg (2.0%)
引發(fā)劑LOkg (1.0%)
去離子水35.0kg (35.0%)；
所述的丙烯酸酯單體由丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸按質(zhì)量百分比計(jì)算，即丙烯酸丁酯:丙烯酸乙酯:甲基丙烯酸甲酯:丙烯酸為60%:20%:15%:5%的比例進(jìn)行簡單的攪拌混合而成的混合物；
所述的反應(yīng)型阻燃單體為烯丙基磷酸二甲酯；
所述的引發(fā)劑為過硫酸銨；
所述的銻類化合物為銻酸鈉。
[0019]上述的一種阻燃型聚丙烯酸酯乳液的制備方法，即先將反應(yīng)型阻燃劑、丙烯酸酯單體、適量去離子水和適量乳化劑一起進(jìn)行預(yù)乳化，然后再進(jìn)行乳液種子聚合，種子聚合完畢滴加剩余的預(yù)乳化液和剩余的引發(fā)劑，控制溫度78?85°C反應(yīng)5?8h后，升溫至90?95°C熟化30min，然后冷卻到室溫，過濾去除凝膠等雜質(zhì)，所得的濾液即為阻燃型聚丙烯酸酯乳液，具體包括如下步驟:
(1)、預(yù)乳化
按去離子水總重量的40%即14.0kg、乳化劑OP總重量的一半即1.0kg,6.0kg的反應(yīng)型阻燃單體、45kg的丙烯酸酯單體加入乳化爸中，控制轉(zhuǎn)速為1000r/min進(jìn)行預(yù)乳化30min,得到預(yù)乳化液；
(2)、種子聚合
在反應(yīng)釜中加入剩余的去離子水、剩余的乳化劑0P，在攪拌下開始加熱，當(dāng)溫度達(dá)到60°C時(shí)，加入0.25kg的引發(fā)劑，當(dāng)溫度達(dá)到75°C時(shí)，得到溶液1，然后將步驟(I)所得的預(yù)乳化液總重量的20%在5min內(nèi)滴加到溶液I中，滴加完后控制溫度為75?85°C保溫反應(yīng)30min,完成種子聚合；
(3)、聚合反應(yīng)
當(dāng)步驟(2)種子聚合完成后，開始同時(shí)滴加剩余的步驟(I)所得的預(yù)乳化液和剩余的引發(fā)劑，控制溫度78?85°C反應(yīng)5?8h，然后升溫至90?95°C熟化30min，然后自然降溫至室溫，過濾去除凝膠等雜質(zhì)，所得的濾液即為阻燃型聚丙烯酸酯乳液。
[0020]上述所得的阻燃型聚丙烯酸酯乳液，按UL94標(biāo)準(zhǔn)測試，其阻燃效果達(dá)到阻燃V-1級(jí)。
[0021]對比上述實(shí)施例1和對照實(shí)施例1可以看到，如沒有阻燃協(xié)效劑銻類化合物的協(xié)同阻燃作用，單一的反應(yīng)型阻燃劑難以取得理想的阻燃效果。
[0022]實(shí)施例2
一種阻燃型聚丙烯酸酯乳液，按重量百分比計(jì)算，其原料組成及含量如下::
丙烯酸酯單體30.0Kg (30.0%)
反應(yīng)型阻燃單體1.0Kg (1.0%)
乳化劑 OP0.5kg (0.5%)
引發(fā)劑0.5kg (0.5%)
去離子水65.0kg (65.0%)
銻類化合物3.0kg (3.0%);
所述的丙烯酸酯單體由丙烯酸丁酯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸和丙烯酸異辛酯按質(zhì)量百分比計(jì)算，即丙烯酸丁酯:丙烯酸甲酯:甲基丙烯酸乙酯:甲基丙烯酸:丙烯酸異辛酯為60%:20%:15%:3%:2%的比例進(jìn)行簡單的攪拌混合而成的混合物；
所述的反應(yīng)型阻燃單體為2，4，6-三溴苯酯； 所述的引發(fā)劑為過硫酸銨；
所述的銻類化合物為三氧化二銻。
[0023]上述的一種阻燃型聚丙烯酸酯乳液的制備方法，即先將反應(yīng)型阻燃劑、丙烯酸酯單體、適量去離子水和適量乳化劑一起進(jìn)行預(yù)乳化，然后再進(jìn)行乳液種子聚合，種子聚合完畢滴加剩余的預(yù)乳化液和剩余的引發(fā)劑，控制溫度78?85°C反應(yīng)8h后，升溫至90?95°C熟化30min，然后冷卻到室溫，過濾去除凝膠等雜質(zhì)，向所得的濾液中加入銻類化合物，攪拌均勻即得阻燃型聚丙烯酸酯乳液，具體包括如下步驟:
(1)、預(yù)乳化
按去離子水總重量的60%即39kg、乳化劑OP總重量的一半即0.25kg、Ikg的反應(yīng)型阻燃單體、30kg的丙烯酸酯單體加入乳化爸中，控制轉(zhuǎn)速為1500r/min進(jìn)行預(yù)乳化1min,得到預(yù)乳化液；
(2)、種子聚合
在反應(yīng)釜中加入剩余的去離子水、剩余的乳化劑0P，在攪拌下開始加熱，當(dāng)溫度達(dá)到60°C時(shí)，加入0.125kg引發(fā)劑，當(dāng)溫度達(dá)到75°C時(shí)，得到溶液1，然后將步驟(I)所得的預(yù)乳化液總重量的40%在1min內(nèi)滴加到溶液I中，滴加完后控制溫度為75?85°C保溫反應(yīng)30min,完成種子聚合；
(3)、聚合反應(yīng)
當(dāng)步驟(2)種子聚合完成后，開始同時(shí)滴加剩余的步驟(I)所得的預(yù)乳化液和剩余的引發(fā)劑，控制溫度75?85°C反應(yīng)5h，然后升溫至90?95°C熟化30min，然后自然降溫至室溫，過濾去除凝膠等雜質(zhì)，向所得的濾液中加入3kg銻類化合物，攪拌均勻，即得阻燃型聚丙烯酸酯乳液。
[0024]上述所得的阻燃型聚丙烯酸酯乳液，按UL94標(biāo)準(zhǔn)測試，其阻燃效果達(dá)到阻燃V-1級(jí)。
[0025]對照實(shí)施例2
一種阻燃型聚丙烯酸酯乳液，按重量百分比計(jì)算，其原料組成及含量如下::
丙烯酸酯單體30.0Kg (30.0%)
反應(yīng)型阻燃單體4.0Kg (4.0%)
乳化劑 OP0.5kg (0.5%)
引發(fā)劑0.5kg (0.5%)
去離子水65.0kg (65.0%)；
所述的丙烯酸酯單體由丙烯酸丁酯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸和丙烯酸異辛酯按質(zhì)量百分比計(jì)算，即丙烯酸丁酯:丙烯酸甲酯:甲基丙烯酸乙酯:甲基丙烯酸:丙烯酸異辛酯為60%:20%:15%:3%:2%的比例進(jìn)行簡單的攪拌混合而成的混合物；
所述的反應(yīng)型阻燃單體為2，4，6-三溴苯酯；
所述的引發(fā)劑為過硫酸銨；
所述的銻類化合物為三氧化二銻。
[0026]上述的一種阻燃型聚丙烯酸酯乳液的制備方法，即先將反應(yīng)型阻燃劑、丙烯酸酯單體、適量去離子水和適量乳化劑一起進(jìn)行預(yù)乳化，然后再進(jìn)行乳液種子聚合，種子聚合完畢滴加剩余的預(yù)乳化液和剩余的引發(fā)劑，控制溫度78?85°C反應(yīng)8h后，升溫至90?95°C熟化30min，然后冷卻到室溫，過濾去除凝膠等雜質(zhì)，所得的濾液即為阻燃型聚丙烯酸酯乳液，具體包括如下步驟:
(1)、預(yù)乳化
按去離子水總重量的60%即39kg、乳化劑OP總重量的一半即0.25kg、Ikg的反應(yīng)型阻燃單體、30kg的丙烯酸酯單體加入乳化爸中，控制轉(zhuǎn)速為1500r/min進(jìn)行預(yù)乳化1min,得到預(yù)乳化液；
(2)、種子聚合
在反應(yīng)釜中加入剩余的去離子水、剩余的乳化劑0P，在攪拌下開始加熱，當(dāng)溫度達(dá)到60°C時(shí)，加入0.125kg引發(fā)劑，當(dāng)溫度達(dá)到75°C時(shí)，得到溶液1，然后將步驟(I)所得的預(yù)乳化液總重量的40%在1min內(nèi)滴加到溶液I中，滴加完后控制溫度為75?85°C保溫反應(yīng)30min,完成種子聚合；
(3)、聚合反應(yīng)
當(dāng)步驟(2)種子聚合完成后，開始同時(shí)滴加剩余的步驟(I)所得的預(yù)乳化液和剩余的引發(fā)劑，控制溫度75?85°C反應(yīng)5h，然后升溫至90?95°C熟化30min，然后自然降溫至室溫，過濾去除凝膠等雜質(zhì)，所得濾液即為阻燃型聚丙烯酸酯乳液。
[0027]上述所得的阻燃型聚丙烯酸酯乳液，按UL94標(biāo)準(zhǔn)測試，其阻燃效果達(dá)不到阻燃標(biāo)準(zhǔn)的要求。
[0028]對比上述實(shí)施例2和對照實(shí)施例2可以看到，如沒有阻燃協(xié)效劑銻類化合物的協(xié)同阻燃作用，單一的反應(yīng)型阻燃劑難以取得理想的阻燃效果。
[0029]實(shí)施例3
一種阻燃型聚丙烯酸酯乳液，按重量百分比計(jì)算，其原料組成及含量如下::
丙烯酸酯單體38kg (38.0%)
反應(yīng)型阻燃單體2.0Kg (2.0%)
乳化劑 OP1.0Kg(l.0%)
引發(fā)劑LOKg (1.0%)
去離子水50Kg(50.0%)
銻類化合物8.0Kg (8.0%);
所述的丙烯酸酯單體由苯乙烯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸和丙烯酸羥乙酯按質(zhì)量百分比計(jì)算，即苯乙烯:丙烯酸丁酯:甲基丙烯酸丁酯:丙烯酸:丙烯酸羥乙酯為50%:30%:15%:4%:1%的比例進(jìn)行簡單的攪拌混合而成的混合物；
所述的反應(yīng)型阻燃單體為四溴鄰二甲酸酐；
所述的引發(fā)劑為過硫酸銨；
所述的銻類化合物為五氧化二銻。
[0030]上述的一種阻燃型聚丙烯酸酯乳液的制備方法，即先將反應(yīng)型阻燃劑、丙烯酸酯單體、適量去離子水和適量乳化劑一起進(jìn)行預(yù)乳化，然后再進(jìn)行乳液種子聚合，種子聚合完畢滴加剩余的預(yù)乳化液和剩余的引發(fā)劑，控制溫度78?85°C反應(yīng)8h后，升溫至90?95°C熟化30min，然后冷卻到室溫，過濾去除凝膠等雜質(zhì)，向所得的濾液中加入銻類化合物，攪拌均勻即得阻燃型聚丙烯酸酯乳液，具體包括如下步驟:
(I)、預(yù)乳化按去離子水總重量的60%即30Kg、乳化劑OP總重量的一半即0.5kg、2.0kg的反應(yīng)型阻燃單體、38kg的丙烯酸酯單體加入乳化釜中，控制轉(zhuǎn)速為2000r/min進(jìn)行預(yù)乳化20min，得到預(yù)乳化液；
(2)、種子聚合
在反應(yīng)爸中加入剩余的20kg去離子水、剩余的0.5kg乳化劑0P,在攪拌下開始加熱，當(dāng)溫度達(dá)到60°C時(shí)，加入0.25kg的引發(fā)劑，當(dāng)溫度達(dá)到75 °C時(shí)，得到溶液I，然后將步驟(I)所得的預(yù)乳化液總重量的30%在7min內(nèi)滴加到溶液I中，滴加完后控制溫度為75?85°C保溫反應(yīng)30min,完成種子聚合；
(3)、聚合反應(yīng)
當(dāng)步驟(2)種子聚合完成后，開始同時(shí)滴加剩余的步驟(I)所得的預(yù)乳化液和剩余的引發(fā)劑，控制溫度75?85°C反應(yīng)7h，然后升溫至90?95°C熟化30min，然后自然降溫至室溫，過濾去除凝膠等雜質(zhì)，向所得的濾液中加入8kg銻類化合物，攪拌均勻，即得阻燃型聚丙烯酸酯乳液。
[0031]上述所得的阻燃型聚丙烯酸酯乳液，按UL94標(biāo)準(zhǔn)測試，其阻燃效果達(dá)到阻燃V-1級(jí)。
[0032]對照實(shí)施例3
一種阻燃型聚丙烯酸酯乳液，按重量百分比計(jì)算，其原料組成及含量如下::
丙烯酸酯單體38kg (38.0%)
反應(yīng)型阻燃單體10.0Kg (10.0%)
乳化劑 op1.0Kgd.0%)
引發(fā)劑LOKg (1.0%)
去離子水50Kg(50.0%)；
所述的丙烯酸酯單體由苯乙烯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸和丙烯酸羥乙酯按質(zhì)量百分比計(jì)算，即苯乙烯:丙烯酸丁酯:甲基丙烯酸丁酯:丙烯酸:丙烯酸羥乙酯為50%:30%:15%:4%:1%的比例進(jìn)行簡單的攪拌混合而成的混合物；
所述的反應(yīng)型阻燃單體為四溴鄰二甲酸酐；
所述的引發(fā)劑為過硫酸銨；
所述的銻類化合物為五氧化二銻。
[0033]上述的一種阻燃型聚丙烯酸酯乳液的制備方法，即先將反應(yīng)型阻燃劑、丙烯酸酯單體、適量去離子水和適量乳化劑一起進(jìn)行預(yù)乳化，然后再進(jìn)行乳液種子聚合，種子聚合完畢滴加剩余的預(yù)乳化液和剩余的引發(fā)劑，控制溫度78?85°C反應(yīng)8h后，升溫至90?95°C熟化30min，然后冷卻到室溫，過濾去除凝膠等雜質(zhì)，所得的濾液即為阻燃型聚丙烯酸酯乳液，具體包括如下步驟:
(1)、預(yù)乳化
按去離子水總重量的60%即30Kg、乳化劑OP總重量的一半即0.5kg、2.0kg的反應(yīng)型阻燃單體、38kg的丙烯酸酯單體加入乳化釜中，控制轉(zhuǎn)速為2000r/min進(jìn)行預(yù)乳化20min，得到預(yù)乳化液；
(2)、種子聚合
在反應(yīng)爸中加入剩余的20kg去離子水、剩余的0.5kg乳化劑0P,在攪拌下開始加熱，當(dāng)溫度達(dá)到60°C時(shí)，加入0.25kg的引發(fā)劑，當(dāng)溫度達(dá)到75°C時(shí)，得到溶液1，然后將步驟(I)所得的預(yù)乳化液總重量的30%在7min內(nèi)滴加到溶液I中，滴加完后控制溫度為75?85°C保溫反應(yīng)30min,完成種子聚合；
(3)、聚合反應(yīng)
當(dāng)步驟(2)種子聚合完成后，開始同時(shí)滴加剩余的步驟(I)所得的預(yù)乳化液和剩余的引發(fā)劑，控制溫度75?85°C反應(yīng)7h，然后升溫至90?95°C熟化30min，然后自然降溫至室溫，過濾去除凝膠等雜質(zhì)，所得濾液即為阻燃型聚丙烯酸酯乳液。
[0034]上述所得的阻燃型聚丙烯酸酯乳液，按UL94標(biāo)準(zhǔn)測試，其阻燃效果達(dá)到阻燃V-2級(jí)。
[0035]對比上述實(shí)施例3和對照實(shí)施例3可以看到，如沒有阻燃協(xié)效劑銻類化合物的協(xié)同阻燃作用，單一的反應(yīng)型阻燃劑難以取得理想的阻燃效果。
[0036]綜上所述，本發(fā)明的一種阻燃型聚丙烯酸酯乳液是在采用反應(yīng)型阻燃劑的同時(shí)輔以阻燃協(xié)效劑銻類化合物，兩者的協(xié)同阻燃作用有效地提高了阻燃效果、降低了阻燃劑的使用量。
[0037]以上所述僅是本發(fā)明的實(shí)施方式的舉例，應(yīng)當(dāng)指出，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變型，這些改進(jìn)和變型也應(yīng)視為本發(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液，其特征在于所述的阻燃型聚丙烯酸酯乳液按重量百分比計(jì)算，其原料組成及含量如下: 丙烯酸酯單體30.0?45.0% 反應(yīng)型阻燃單體1.0?6.0% 乳化劑0？0.5?3.0% 引發(fā)劑0.5?1.0% 去離子水35.0?65.0% 銻類化合物2.0?11.0%； 所述的丙烯酸酯單體為丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸、丙烯酸、丙烯酸異辛酯、丙烯酸羥乙酯、苯乙烯、醋酸乙烯中的一種或兩種以上組成的混合物； 所述的反應(yīng)型阻燃單體為烯丙基磷酸二甲酯、2，4，6-三溴苯酯、2，3- 二溴丙醇、二溴苯酚、四溴鄰二甲酸酐中的一種或兩種以上； 所述的引發(fā)劑為過硫酸銨； 所述的銻類化合物為五氧化二銻、三氧化二銻、銻酸鈉中的一種或兩種以上。
2.如權(quán)利要求1所述的一種阻燃型聚丙烯酸酯乳液，其特征在于按重量百分比計(jì)算，其原料組成及含量如下: 丙烯酸酯單體45.0% 反應(yīng)型阻燃單體6.0% 乳化劑0？2.0% 引發(fā)劑1.0% 去尚子水35.0% 銻類化合物11.0%； 所述的丙烯酸酯單體由丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸按質(zhì)量百分比計(jì)算，即丙烯酸丁酯:丙烯酸乙酯:甲基丙烯酸甲酯:丙烯酸為60%:20%:15%:5%的比例混合而成的混合物； 所述的反應(yīng)型阻燃單體為烯丙基磷酸二甲酯； 所述的引發(fā)劑為過硫酸銨； 所述的銻類化合物為銻酸鈉。
3.如權(quán)利要求1所述的一種阻燃型聚丙烯酸酯乳液，其特征在于按重量百分比計(jì)算，其原料組成及含量如下: 丙烯酸酯單體30.0% 反應(yīng)型阻燃單體1.0% 乳化劑0？0.5% 引發(fā)劑0.5% 去尚子水65.0% 銻類化合物3.0% ； 所述的丙烯酸酯單體由丙烯酸丁酯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸和丙烯酸異辛酯按質(zhì)量百分比計(jì)算，即丙烯酸丁酯:丙烯酸甲酯:甲基丙烯酸乙酯:甲基丙烯酸:丙烯酸異辛酯為60%:20%:15%:3%:2%的比例混合而成的混合物； 所述的反應(yīng)型阻燃單體為2，4，6-三溴苯酯； 所述的引發(fā)劑為過硫酸銨； 所述的銻類化合物為三氧化二銻。
4.如權(quán)利要求1所述的一種阻燃型聚丙烯酸酯乳液，其特征在于按重量百分比計(jì)算，其原料組成及含量如下: 丙烯酸酯單體38.0% 反應(yīng)型阻燃單體2.0% 乳化劑0？1.0% 引發(fā)劑1.0% 去尚子水50.0% 銻類化合物8.0% ； 所述的丙烯酸酯單體由苯乙烯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸和丙烯酸羥乙酯按質(zhì)量百分比計(jì)算，即苯乙烯:丙烯酸丁酯:甲基丙烯酸丁酯:丙烯酸:丙烯酸羥乙酯為.50%:30%:15%:4%:1%的比例混合而成的混合物； 所述的反應(yīng)型阻燃單體為四溴鄰二甲酸酐； 所述的引發(fā)劑為過硫酸銨； 所述的銻類化合物為五氧化二銻。
5.如權(quán)利要求1-4任一所述的一種阻燃型聚丙烯酸酯乳液的制備方法，其特征在于具體包括如下步驟: ^)、預(yù)乳化 按去離子水總重量的40-60%、乳化劑0？總重量的一半、反應(yīng)型阻燃單體、丙烯酸酯單體加入乳化釜中，控制轉(zhuǎn)速為1000-200017^111進(jìn)行預(yù)乳化10?30-11,得到預(yù)乳化液； .0、種子聚合 在反應(yīng)釜中加入剩余的去離子水、剩余的乳化劑0？，在攪拌下開始加熱，當(dāng)溫度達(dá)到.601時(shí)，加入總重量的25%的引發(fā)劑，當(dāng)溫度達(dá)到751時(shí)，得到溶液1，然后將步驟(1)所得的預(yù)乳化液總重量的20-40%在5-100111內(nèi)滴加到溶液1中，滴加完后控制溫度為75?851保溫反應(yīng)30111111，完成種子聚合； .0、聚合反應(yīng) 當(dāng)步驟(2)種子聚合完成后，開始同時(shí)滴加剩余的步驟(1)所得的預(yù)乳化液和剩余的引發(fā)劑，控制溫度78?851反應(yīng)5?811，然后升溫至90?951熟化30?60-11,然后自然降溫至室溫，過濾，向所得的濾液中加入銻類化合物，攪拌均勻即得阻燃型聚丙烯酸酯乳液。
【文檔編號(hào)】C08F2/44GK104311725SQ201410555081
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年10月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月17日
【發(fā)明者】黃劍清, 潘安健 申請人:上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院