環(huán)境友好的阻燃涂料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及環(huán)境友好的阻燃涂料及其制備方法，屬于阻燃涂料技術(shù)領(lǐng)域。
技術(shù)背景
[0002]紫外光固化涂料利用紫外光的能量，引發(fā)涂料中的低分子預(yù)聚體或齊聚體及作為活性稀釋劑的單體分子之間的聚合及交聯(lián)反應(yīng)，得到硬化漆膜。紫外光固化涂料具有節(jié)省能源，能量利用率高，無溶劑排放，安全無污染，固化速度快，生產(chǎn)效率高，可涂裝對(duì)熱敏感的基材，涂膜質(zhì)量高，涂層性能優(yōu)異等優(yōu)點(diǎn)，在過去的幾年中，UV固化涂料在木地板與、木器家具、光纖涂層、電子產(chǎn)業(yè)、信用卡、飲料罐、食品包裝、雜志封面、醫(yī)療器械和汽車行業(yè)中都有著十分迅速的發(fā)展。
[0003]以前使用的紫外光固化涂料多采用聚酯丙烯酸酯和聚氨酯丙烯酸酯等作為主體樹脂，其主鏈主要是酯、醚、氨基甲酸酯等基團(tuán)，顏料潤濕性較差，價(jià)格也較高。且聚酯丙烯酸酯和聚氨酯丙烯酸酯均完全來自于石油化工產(chǎn)品，生物相容性較差。
[0004]以前使用的紫外光固化涂料一般選擇單純的滑石粉或者透明粉，雖然具有惰性不燃的性質(zhì)，但不能發(fā)揮阻燃劑所具有的分解吸收熱量、捕捉自由基、膨脹隔離火焰和基材等阻止火焰發(fā)生的作用。
[0005]以前使用的含鹵素阻燃劑由于受熱燃燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生有毒氣體，受到國家環(huán)保和消防法規(guī)日益嚴(yán)格的限制。發(fā)展具有無鹵阻燃材料，進(jìn)一步優(yōu)化阻燃性能，開發(fā)底漆附著力好，耐候性強(qiáng)，阻燃性能優(yōu)良，價(jià)格低，使用范圍廣泛的紫外光固化阻燃底漆涂料具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明目的在于，提供一種阻燃涂料及其制備方法。本發(fā)明不僅具有無污染、無毒害、綠色環(huán)保的特點(diǎn)，而且本發(fā)明還具有良好的填料潤濕性、柔韌性，生物相容性好。
[0007]本發(fā)明的技術(shù)方案:環(huán)境友好的阻燃涂料，按質(zhì)量份主要包括以下原料；
[0008]環(huán)氧大豆油丙烯酸酯15-75份，
[0009]活性稀釋劑5-30份，
[0010]馬來酸酐0.卜5份，
[0011]氫氧化鋁1-20份，
[0012]氫氧化鎂1-15份，
[0013]催化劑0.2-1份，
[0014]光引發(fā)劑0.5-5份，
[0015]阻聚劑0.05-0.5份，
[0016]防腐劑0.1-1份。
[0017]上述的環(huán)境友好的阻燃涂料中，按質(zhì)量份主要包括以下原料；
[0018]環(huán)氧大豆油丙烯酸酯45-75份，
[0019]活性稀釋劑10-25份，
[0020]馬來酸酐0.5-5份，
[0021]氫氧化鋁10-25份，
[0022]氫氧化鎂5-15份，
[0023]催化劑0.5-1份，
[0024]光引發(fā)劑2-5份，
[0025]阻聚劑0.1-0.5份，
[0026]防腐劑0.1-0.5份。
[0027]前述的環(huán)境友好的阻燃涂料中，所述的環(huán)氧大豆油丙烯酸酯的粘度在8000-30000cps，酸值小于 12mg KOH/g。
[0028]前述的環(huán)境友好的阻燃涂料中，所述的活性稀釋劑選自丙烯酸異辛酯、丙烯酸異癸酯、丙烯酸月桂酯、己二醇二丙烯酸酯、二縮三丙二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、丙氧基化新戊二醇二丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、甘油三丙烯酸酯、乙氧基化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯或丙氧基化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯中的一種或幾種混合。
[0029]前述的環(huán)境友好的阻燃涂料中，所述的氫氧化鋁和氫氧化鎂的粒徑在0.5微米以上。
[0030]前述的環(huán)境友好的阻燃涂料中，所述的催化劑選自鈦酸正丁酯、三乙胺或三苯基膦。
[0031]前述的環(huán)境友好的阻燃涂料中，所述的光引發(fā)劑選自2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、1-羥基環(huán)己基苯基甲酮、2-甲基-2-(4-嗎啉基)-1-[4-(甲硫基)苯基]-1-丙酮、1-(4-嗎啉苯基)-2-( 二甲基胺)-2-芐基-1-丁酮或者二苯甲酮中的一種或幾種混合。
[0032]前述的環(huán)境友好的阻燃涂料中，所述的阻聚劑為叔丁基對(duì)苯二酚或二叔丁基對(duì)苯二酚。
[0033]前述的環(huán)境友好的阻燃涂料中，所述的防腐劑選自山梨酸、對(duì)羥基苯甲酸乙酯、對(duì)羥基苯甲酸丙酯或?qū)αu基苯甲酸丁酯。
[0034]前述的環(huán)境友好的阻燃涂料的制備方法，稱取環(huán)氧大豆油丙烯酸酯、催化劑和阻聚劑混合，加入活性稀釋劑溶解的馬來酸酐溶液，升溫酯化反應(yīng)，然后按照重量比稱取其他原材料投入設(shè)置有高剪切分散機(jī)的混合釜中，先攪拌、潤濕混合，所有固體粉末均充分潤濕，然后提高轉(zhuǎn)速高剪切分散，卸料得到環(huán)境友好的阻燃涂料。
[0035]與現(xiàn)有技術(shù)比較，本發(fā)明采用馬來酸酐改性的環(huán)氧丙烯酸酯樹脂為主單體，采用無揮發(fā)的雙官能團(tuán)丙烯酸酯或者三官能團(tuán)單體丙烯酸酯調(diào)節(jié)涂料粘度和固化后的硬度，采用傳統(tǒng)的無污染、無毒害的氫氧化鋁和氫氧化鎂粉體作為阻燃劑，生產(chǎn)環(huán)保型阻燃涂料。同時(shí)本發(fā)明中馬來酸酐改性的環(huán)氧大豆油丙烯酸酯具有良好的填料潤濕性、柔韌性，生物相容性好，并能與金屬和木制品表面的羥基產(chǎn)生偶聯(lián)作用，得到的漆膜柔韌性佳，無機(jī)阻燃劑氫氧化鋁和氫氧化鎂產(chǎn)生協(xié)同阻燃作用，此外本發(fā)明涂料附著力好，色度低，阻燃性能優(yōu)良，價(jià)格低。
【具體實(shí)施方式】
[0036]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，但并不作為對(duì)本發(fā)明限制的依據(jù)。
[0037]實(shí)施例1:一種環(huán)境友好的阻燃涂料，由下列重量份的原料制成:環(huán)氧大豆油丙烯酸酯50份(環(huán)氧大豆油丙烯酸酯的粘度在20000cpS，酸值為1mg KOH/g。)、二縮三丙二醇二丙烯酸酯20份、馬來酸酐I份、氫氧化鋁12份、氫氧化鎂5份、鈦酸正丁酯0.6份、2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮3份、二叔丁基對(duì)苯二酚0.2份、山梨酸0.4份。氫氧化鋁和氫氧化鎂的粒徑為I微米。
[0038]本發(fā)明的紫外光固化阻燃底漆涂料的制備方法為:
[0039]將環(huán)氧大豆油丙烯酸酯50份、二叔丁基對(duì)苯二酚0.2份混合，加入鈦酸正丁酯0.6份，升高反應(yīng)溫度到90°C。馬來酸酐I份溶解于二縮三丙二醇二丙烯酸酯20份中，緩慢投入上述溶液中，反應(yīng)2小時(shí)后降溫到30°C。投入氫氧化鋁15份、氫氧化鎂5份、2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮3份、對(duì)羥基苯甲酸丁酯0.2份，先低速攪拌，潤濕混合5分鐘，將所有固體粉末均充分潤濕。提高轉(zhuǎn)速到1500轉(zhuǎn)以上，分散60分鐘，檢測涂料細(xì)度小于40微米，停止分散。卸料得到需要的環(huán)境友好的阻燃涂料。
[0040]上述環(huán)境友好的阻燃涂料在應(yīng)用時(shí)，采用淋涂方式涂布于平面的金屬卷材、木地板、家具木器、皮革、紙張上，采用紫外光照射方式使涂膜固化。
[0041]本發(fā)明所述環(huán)境友好的阻燃涂料價(jià)格低，生物相容性好，黏度低，對(duì)底材和固體粉末的潤濕性好，經(jīng)光固化后得到的涂層附著力可以達(dá)到I級(jí)，硬度小于4B，柔韌性好，可以做到低發(fā)煙或者少發(fā)煙，適用面廣。
[0042]實(shí)施例2
[0043]一種環(huán)境友好的阻燃涂料由下列重量份的原料制成:環(huán)氧大豆油丙烯酸酯70份(環(huán)氧大豆油丙烯酸酯的粘度在15000cpS，酸值為8mg KOH/g。)、丙氧基化新戊二醇二丙烯酸酯10份、馬來酸酐5份、氫氧化鋁20份、氫氧化鎂10份、鈦酸正丁酯0.75份、1-羥基環(huán)己基苯基甲酮3份、叔丁基對(duì)苯二酚0.4份、對(duì)羥基山梨酸0.2份。氫氧化鋁和氫氧化鎂的粒徑為1.2微米。
[0044]本發(fā)明的紫外光固化阻燃底漆涂料的制備方法為:
[0045]將環(huán)氧大豆油丙烯酸酯70份、丙氧基化新戊二醇二丙烯酸酯10份、二叔丁基對(duì)苯二酚0.4份混合，加入鈦酸正丁酯0.75份，升高反應(yīng)溫度到85 °C。馬來酸酐3份溶解于二縮三丙二醇二丙烯酸酯10份中，緩慢投入上述溶液中，反應(yīng)2小時(shí)后降溫到45°C。投入氫氧化鋁20份、氫氧化鎂10份、1-羥基環(huán)己基苯基甲酮4份、山梨酸0.4份，先低速攪拌，潤濕混合5分鐘，將所有固體粉末均充分潤濕。提高轉(zhuǎn)速到1200轉(zhuǎn)以上，分散60分鐘，檢測涂料細(xì)度小于40微米，停止分散。卸料得到需要的環(huán)境友好的阻燃涂料。
[0046]上述環(huán)境友好的阻燃涂料在應(yīng)用時(shí)，采用輥涂方式涂布于平面的金屬卷材、木地板、家具木器、皮革、紙張上，采用紫外光照射方式使涂膜固化。
[0047]本發(fā)明所述環(huán)境友好的阻燃涂料價(jià)格低，生物相容性好，黏度低，對(duì)底材和固體粉末的潤濕性好，經(jīng)光固化后得到的涂層附著力可以達(dá)到I級(jí)，硬度小于4B，柔韌性好，可以做到低發(fā)煙或者少發(fā)煙，適用面廣。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.環(huán)境友好的阻燃涂料，其特征在于:按質(zhì)量份主要包括以下原料； 環(huán)氧大豆油丙烯酸酯15-75份， 活性稀釋劑5-30份， 馬來酸酐0.1-5份， 氫氧化鋁1-20份， 氫氧化鎂1-15份， 催化劑0.2-1份， 光引發(fā)劑0.5-5份， 阻聚劑0.05-0.5份， 防腐劑0.1-1份。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)境友好的阻燃涂料，其特征在于:按質(zhì)量份主要包括以下原料； 環(huán)氧大豆油丙烯酸酯45-75份， 活性稀釋劑10-25份， 馬來酸酐0.5-5份， 氫氧化鋁10-25份， 氫氧化鎂5-15份， 催化劑0.5-1份， 光引發(fā)劑2-5份， 阻聚劑0.1-0.5份， 防腐劑0.1-0.5份。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)境友好的阻燃涂料，其特征在于:所述的環(huán)氧大豆油丙烯酸酯的粘度在8000-30000cps，酸值小于12mg KOH/g。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的環(huán)境友好的阻燃涂料，其特征在于:所述的活性稀釋劑選自丙烯酸異辛酯、丙烯酸異癸酯、丙烯酸月桂酯、己二醇二丙烯酸酯、二縮三丙二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、丙氧基化新戊二醇二丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、甘油三丙烯酸酯、乙氧基化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯或丙氧基化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯中的一種或幾種混合。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的環(huán)境友好的阻燃涂料，其特征在于:所述的氫氧化鋁和氫氧化鎂的粒徑在0.5微米以上。6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的環(huán)境友好的阻燃涂料，其特征在于:所述的催化劑選自鈦酸正丁酯、三乙胺或三苯基膦。7.根據(jù)權(quán)利要I或2所述的環(huán)境友好的阻燃涂料，其特征在于:所述的光引發(fā)劑選自2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、1-羥基環(huán)己基苯基甲酮、2-甲基-2-(4-嗎啉基)-1-[4-(甲硫基)苯基]-1-丙酮、1-(4-嗎啉苯基)-2-( 二甲基胺)-2-芐基-1-丁酮或者二苯甲酮中的一種或幾種混合。8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的環(huán)境友好的阻燃涂料，其特征在于:所述的阻聚劑為叔丁基對(duì)苯二酚或二叔丁基對(duì)苯二酚。9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的環(huán)境友好的阻燃涂料，其特征在于:所述的防腐劑選自山梨酸、對(duì)羥基苯甲酸乙酯、對(duì)羥基苯甲酸丙酯或?qū)αu基苯甲酸丁酯。10.根據(jù)權(quán)利要求1至9任一項(xiàng)所述的環(huán)境友好的阻燃涂料的制備方法，其特征在于:稱取環(huán)氧大豆油丙烯酸酯、催化劑和阻聚劑混合，加入活性稀釋劑溶解的馬來酸酐溶液，升溫酯化反應(yīng)，然后按照重量比稱取其他原材料投入設(shè)置有高剪切分散機(jī)的混合釜中，先攪拌、潤濕混合，所有固體粉末均充分潤濕，然后提高轉(zhuǎn)速高剪切分散，卸料得到環(huán)境友好的阻燃涂料。
【專利摘要】本發(fā)明公開的是環(huán)境友好的阻燃涂料及其制備方法，它按質(zhì)量份主要包括以下原料；環(huán)氧大豆油丙烯酸酯15-75份，活性稀釋劑5-30份，馬來酸酐0.1-5份，氫氧化鋁1-20份，氫氧化鎂1-15份，催化劑0.2-1份，光引發(fā)劑0.5-5份，阻聚劑0.05-0.5份，防腐劑0.1-1份。本發(fā)明不僅具有無污染、無毒害、綠色環(huán)保的特點(diǎn)，而且本發(fā)明還具有良好的填料潤濕性、柔韌性，生物相容性好。
【IPC分類】C09D5/18, C09D4/02, C09D4/06, C09D7/12
【公開號(hào)】CN105647259
【申請(qǐng)?zhí)枴?br>【發(fā)明人】翟忠杰, 王振衛(wèi), 趙俊煥, 王曉芳
【申請(qǐng)人】湖州睿高新材料有限公司
【公開日】2016年6月8日
【申請(qǐng)日】2016年4月14日