CN104449263A

CN104449263A - 反应型无卤阻燃聚酯涂料

Info

Publication number: CN104449263A
Application number: CN201410787696.7A
Authority: CN
Inventors: 包柏青; 包金林; 胡启明
Original assignee: CHANGZHOU HUARUN COMPOSITE MATERIALS Co Ltd; JIANGSU BAIHE PAINT CO Ltd
Current assignee: CHANGZHOU HUARUN COMPOSITE MATERIALS Co Ltd; JIANGSU BAIHE PAINT CO Ltd
Priority date: 2014-12-18
Filing date: 2014-12-18
Publication date: 2015-03-25

Abstract

一种反应型无卤阻燃聚酯涂料，采用无卤阻燃聚酯树脂复配少量无卤阻燃剂，其中无卤阻燃聚酯树脂30％～50％，无卤阻燃填料15％～30％。本发明反应型无卤阻燃聚酯涂料具有强度高、柔韧性好，阻燃剂环保无卤，并且添加剂添加量少，阻燃等级(UL-94 1.6mm)达到UL-94 V-0级；同时，反应型无卤阻燃聚酯涂料流动性高，表面光滑，耐冲击强度高，成本低廉，具有较好的实际应用性。

Description

反应型无卤阻燃聚酯涂料

技术领域

本发明涉及一种饱和聚酯涂料，特别涉及一种反应型无卤阻燃聚酯涂料及其制备方法。

背景技术

反应型无卤阻燃聚酯树脂是指采用二元酸、二元醇进行交联反应，得到饱和聚酯树脂，再与含有阻燃元素(例：P、N元素等)的反应物在一定的条件下交联反应，最后得到反应型无卤阻燃聚酯树脂。由于阻燃元素直接进入树脂结构，故阻燃效果稳定，工艺性能和树脂及涂料的产品性能影响较小。

中国发明专利ZL200610020178.8提供了一种阻燃、抗静电的不饱和聚酯树脂，通过添加含有卤素的十溴联苯醚、三氧化二锑等阻燃填料来达到相应的阻燃性能；但一方面由于卤素危害大，另一方面此种产品不符合国家的环保政策，故不能推广至市场。美国专利US6156825通过添加ATH(氢氧化铝)、磷阻燃剂或氮阻燃剂中的一种或多种来获得相应的阻燃性能(UL-94V-0级)，但ATH等填料阻燃效果较差，需大量填充才能获得阻燃性能，此种做法使得漆膜性能下降，不能满足要求；另外，红磷的添加，影响漆膜色相。

中国专利ZL201210285636.6提供了一种膨胀型阻燃聚丙烯组合物，其配方组成如下：聚丙烯树脂65～75％，无卤阻燃剂18～23％，增韧剂3～5％，相容剂3～5％，纳米蒙脱土0.5～1％，润滑剂0.1～0.5％，抗氧剂0.2～0.5％；所述的无卤阻燃剂由聚磷酸铵、多元醇和三聚氰胺按3:1:1的重量比例混合后再进行包覆处理所得。该专利实现了符合现在国家环保政策的无卤阻燃，但阻燃体系为膨胀型阻燃，稳定性、耐温性均较差，且成本高。

目前市场上的阻燃体系涂料主要有膨胀型阻燃体系、含卤阻燃体系、含锑阻燃体系等，以上体系一方面稳定性、耐温性差，价格贵，另一方面含卤、含锑毒性大，均不能满足当前国家环保政策；同时，在欧盟Rohs指令和当前国家环保政策影响下，开发和研制新型无卤阻燃聚酯涂料(即安全稳定的反应型无卤阻燃聚酯涂料)已经十分必要和紧迫，且有广阔的市场前景。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种既能高效阻燃，同时又不产生刺激性卤化氢有毒物质的新型反应型无卤阻燃聚酯涂料(双组份)，以克服现有添加型阻燃涂料技术的不足。

本发明的另一个目的在于提供一种阻燃聚酯涂料的制备方法。

本发明所用的聚合技术属于本领域普通技术人员应当具备的一般操作技能，也可以根据《涂料工艺(第三版)》(涂料工艺编委会编，化学工业出版社，1997年)一书的指导制备得到。

本发明提供的一种反应型无卤阻燃聚酯涂料，按质量百分数，包括如下组分：

本发明无卤阻燃聚酯涂料，所用的阻燃树脂为含磷聚酯(如：Clariant OP550)、含磷-硫聚酯树脂中的一种或多种组合，使用含P、S元素的多元酸或酸酐与二元醇反应得到相应的聚酯树脂；

本发明无卤阻燃聚酯涂料，所用的颜料如：但不仅限于钛白粉、酞菁蓝、柠檬黄、氧化铁红、酞菁绿、炭黑和铁黑等。这些颜料可以单独或任意几种应用于本发明，其粒径范围0.01μm～45μm，优先选择0.1μm～20μm。

本发明无卤阻燃聚酯涂料，所用的无卤阻燃填料如：但不仅限于氢氧化铝(ATH)、氢氧化镁(MH)、三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)、三聚磷酸铝(ATP)、磷酸三甲苯酯(TCP)、甲基膦酸二甲酯(DMMP)、聚磷酸铵(APP)、复合磷系阻燃剂(FR-P)、空心微珠和空心陶珠等，这些填料可以单独或任意几种应用于本发明，粒径范围为0.05μm～40μm，优先选择0.1μm～25μm。同种类型阻燃填料或多种阻燃填料组成的复合型阻燃剂要求各种阻燃填料的粒径互补，达到颜料与阻燃填料、阻燃填料与阻燃填料之间相互填充的目的。

本发明无卤阻燃聚酯涂料，所用的阻燃协效剂如：但不仅限于磷酸三苯酯(TPP)、三芳基磷酸酯，磷酸三乙脂，聚四氟乙烯、微胶囊包覆红磷母粒和硼酸锌等。这些阻燃协效剂可以单独或任意几种应用于本发明，添加量为2wt％～15wt％，优先选择5wt％～10wt％。

本发明无卤阻燃聚酯涂料，所用的分散剂如：但不仅限于高分子聚氨酯(分子量2000-40000)、高分子聚酯(分子量1500-20000)和多聚羧酸(分子量400-2000)等，这些分散剂可以单独或任意几种应用于本发明，用量1wt％～5wt％，优先选择2wt％～3wt％，应根据颜料、填料的分散难易程度来选择分散剂的种类和用量。

本发明无卤阻燃聚酯涂料，所用的消泡剂如：但不仅限于聚醚改性有机硅、聚酯改性有机硅、氟改性丙烯酸酯和丙烯酸酸酯等。根据树脂特性可以选择这些消泡剂中的一种或任意几种应用于本发明，用量0wt％～1wt％，优先选择0.4wt％～0.6wt％。

本发明无卤阻燃聚酯涂料，所用的流平剂如：但不仅限于聚醚改性有机硅、聚酯改性有机硅、氟改性丙烯酸酯和丙烯酸酸酯等，根据无卤阻燃聚酯涂料的流平难易程度可以用量0wt％～1wt％，优先选择0.3wt％～0.6wt％；

本发明无卤阻燃聚酯涂料，所用的溶剂如：但不仅限于二甲苯、甲苯、醋酸正丁酯、丙二醇甲醚醋酸酯(PMA)、醋酸乙酯、甲基异丁基酮(MIBK)和丁醇等。根据阻燃树脂的溶解度参数可以选择这些溶剂中的一种或任意几种应用于本发明，用量为10wt％～40wt％；

本发明无卤阻燃聚酯涂料，配合使用的固化剂为聚异氰酸酯类，根据对涂料性能的需求，选择合适的固化剂型号。

本发明技术方案实现的有益效果：

本发明提供的反应型无卤阻燃聚酯涂料，使用含P、S等元素的阻燃树脂，同时复配安全、无毒的无卤阻燃填料，从而达到高效阻燃，但又不产生刺激性卤化氢有毒物质的目的。

本发明提供的反应型无卤阻燃聚酯涂料，强度高、柔韧性好，阻燃剂环保无卤，并且添加剂添加量少，阻燃等级(UL-941.6mm)达到UL-94V-0级；同时，反应型无卤阻燃聚酯涂料流动性高，表面光滑，耐冲击强度高，成本低廉，具有较好的实际应用性。

具体实施方式

以下详细描述本发明的技术方案。本发明实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。

本发明所用的含P改性聚酯阻燃树脂和含P-S改性聚酯阻燃树脂均来自江苏柏鹤涂料有限公司，含P改性聚酯阻燃树脂来自德国Clariant OP550，其它试剂若未明确指明，则使用工业级。

实施例1

按如下表1制成反应型无卤阻燃聚酯涂料，涂膜性能检测结果见表4。

表1

实施例2

按如下表2制成反应型无卤阻燃聚酯涂料，涂膜性能检测结果见表4。

表2

实施例3

按如下表3制成反应型无卤阻燃聚酯涂料，涂膜性能检测结果见表4。

表3

表4

通过表4可见，本发明的反应型无卤阻燃聚酯涂料(反应型无卤阻燃树脂复配添加型无卤阻燃填料体系)，涂料的涂膜阻燃性能达到UL-94V-0级；同时测试结果还可以看出，本发明的反应型无卤阻燃聚酯涂料耐冲击强度高、涂膜附着力优异，良好的机械性能。

Claims

1.一种反应型无卤阻燃聚酯涂料，其特征在于，按质量百分数，包括如下组分：

2.根据权利要求1所述的反应型无卤阻燃聚酯涂料，其特征在于所述涂料的漆固比为5～10∶1。

3.根据权利要求1所述的反应型无卤阻燃聚酯涂料，其特征在于所述的阻燃树脂选自于使用含P、S元素的多元酸或酸酐与二元醇反应得到相应的聚酯树脂。

4.根据权利要求1所述的反应型无卤阻燃聚酯涂料，其特征在于所述的无卤阻燃填料选自于氢氧化铝、氢氧化镁、三聚氰胺氰尿酸盐、三聚磷酸铝、磷酸三甲苯酯、甲基膦酸二甲酯、聚磷酸铵、复合磷系阻燃剂、空心微珠和空心陶珠之一种或几种，粒径范围为0.05μm～40μm。

5.根据权利要求1所述的反应型无卤阻燃聚酯涂料，其特征在于所述颜料的粒径范围为0.01μm～45μm，优先选择0.1μm～20μm。

6.根据权利要求1所述的反应型无卤阻燃聚酯涂料，其特征在于所述的阻燃协效剂选自于磷酸三苯酯、三芳基磷酸酯，磷酸三乙脂，聚四氟乙烯、微胶囊包覆红磷母粒和硼酸锌之一种或几种。

7.根据权利要求1所述的反应型无卤阻燃聚酯涂料，其特征在于所述的阻燃协效剂用量为5wt％～10wt％。

8.根据权利要求1所述的反应型无卤阻燃聚酯涂料，其特征在于所述的分散剂选自于高分子聚氨酯、高分子聚酯和多聚羧酸之一种或几种。

9.根据权利要求1所述的反应型无卤阻燃聚酯涂料，其特征在于所述的分散剂用量为2wt％～3wt％。

10.根据权利要求1所述的反应型无卤阻燃聚酯涂料，其特征在于所述的消泡剂选自于聚醚改性有机硅、聚酯改性有机硅、氟改性丙烯酸酯和丙烯酸酸酯之一种或几种。

11.根据权利要求1所述的反应型无卤阻燃聚酯涂料，其特征在于所述的消泡剂用量为0.4wt％～0.6wt％。

12.根据权利要求1所述的反应型无卤阻燃聚酯涂料，其特征在于所述的流平剂选自于聚醚改性有机硅、聚酯改性有机硅、氟改性丙烯酸酯和丙烯酸酸酯之一种或几种。

13.根据权利要求1所述的反应型无卤阻燃聚酯涂料，其特征在于所述的流平剂用量为0.4wt％～0.6wt％。

14.根据权利要求1所述的反应型无卤阻燃聚酯涂料，其特征在于所述的溶剂选自于二甲苯、甲苯、醋酸正丁酯、丙二醇甲醚醋酸酯、醋酸乙酯、甲基异丁基酮和丁醇之一种或几种。

15.根据权利要求1所述的反应型无卤阻燃聚酯涂料，其特征在于还配合使用聚异氰酸酯类固化剂。