CN105525502A - 地毯阻燃涂料的制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及地毯涂料技术领域,具体公开了一种地毯阻燃涂料的制备工艺,包括以下步骤:在广口塑料罐中依次加入胶乳、水、填料和增稠剂,所述填料采用氢氧化铝和聚磷酸铵两种填料,且氢氧化铝和聚磷酸铵的质量份数比例在2:1~3:1之间;用低速搅拌机分散12-16分钟,将地毯阻燃涂料固含量控制在50%,黏度为控制在12000mPa·s。本发明提供的地毯阻燃涂料的制备工艺,采用氢氧化铝和聚磷酸铵作为填料,两种填料的协同效应不仅使阻燃协同效果最大化,同时在本发明的配比下,两种不同粒径的阻燃填料粒子可以在涂层中形成最佳堆叠排布方式,大大提高了涂料的黏度稳定性和涂层的黏结强度。
Description
技术领域
本发明涉及地毯涂料技术领域,具体地,涉及一种地毯阻燃涂料的制备工艺。
背景技术
随着生活水平的提高,人们对纺织品的要求从美观舒适转向安全和健康。纺织品燃烧是引起火灾的重要原因,通过阻燃处理提高产品的阻燃性能,降低燃烧速度,可以减少损失。我国对铺地材料先后出台了一系列国家标准,包括《建筑内部装修设计防火规范》(GB50222—1995)、《建筑内部装修防火施工及验收规范》(GB50354—2005)、《新旧标准燃烧等级对应关系》(GB8624—2012)、《建筑材料的燃烧等级分级》等等来控制和降低火灾的发生,尤其是公共场合的防火要求。
地毯厂家生产的地毯有两个途径可以有效地达到地毯的防火等级:一是对地毯纤维进行特殊处理,使它具有防火功能;二是通过涂布具有防火功能的涂料来达到防火要求。目前市售防火涂料的添加剂主要是卤素化合物,还有一些填料,如氢氧化镁、氢氧化铝、聚磷酸铵等等,尽管卤素化合物具有较强的防火功能,但是由于卤素化合物对环境和健康影响较大,很多欧美国家早已禁用,我国在很多产品中也不允许添加卤素化合物。由于很多填料的防火能力不能达到铺地材料要求的防火等级,尤其是公共场合地毯的防火等级要求较高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种地毯阻燃涂料的制备工艺,采用氢氧化铝和聚磷酸铵作为填料协同效应,以满足地毯涂料的防火要求。
本发明解决上述问题所采用的技术方案是:
地毯阻燃涂料的制备工艺,包括以下步骤:
S1:在广口塑料罐中依次加入胶乳、水、填料和增稠剂,所述填料采用氢氧化铝和聚磷酸铵两种填料,且氢氧化铝和聚磷酸铵的质量份数比例在2:1~3:1之间;
S2:用低速搅拌机分散12-16分钟,将地毯阻燃涂料固含量控制在50%,黏度为控制在12000mPa·s。
作为本发明的进一步改进,所述氢氧化铝和聚磷酸铵的质量份数比例为:5:2。
进一步,步骤S1中胶乳、氢氧化铝和聚磷酸铵是质量份数分别为:100、38、14。
优选的,所述胶乳为丁苯胶乳,其固含量为52%,其pH=7.2。
优选的,所述氢氧化铝为粒径7.1μm的氢氧化铝粉末,所述聚磷酸铵为粒径3.4μm的聚磷酸铵粉末。
优选的,所述增稠剂为丙烯酸增稠剂,其固含量为20%。
进一步,步骤S2中用低速搅拌机分散12-18分钟时,低速搅拌机的转速为800r/min。
综上,本发明的有益效果是:
本发明提供了一种地毯阻燃涂料的制备工艺,采用氢氧化铝和聚磷酸铵作为填料,两种填料的协同效应不仅使阻燃协同效果最大化,同时在本发明的配比下,两种不同粒径的阻燃填料粒子可以在涂层中形成最佳堆叠排布方式,大大提高了涂料的黏度稳定性和涂层的黏结强度。
具体实施方式
下面结合实施例,对本发明作进一步地的详细说明,但本发明的实施方式不限于此。
实施例1:
地毯阻燃涂料的制备工艺,包括以下步骤:
S1:在广口塑料罐中依次加入胶乳、水、填料和增稠剂,所述填料采用氢氧化铝和聚磷酸铵两种填料,且氢氧化铝和聚磷酸铵的质量份数比例为2:1,胶乳、氢氧化铝和聚磷酸铵是质量份数分别为:100、36、18;
S2:用低速搅拌机以800r/min的转速分散12-16分钟,将地毯阻燃涂料固含量控制在50%,黏度为控制在12000mPa·s。
实施例2:
地毯阻燃涂料的制备工艺,包括以下步骤:
S1:在广口塑料罐中依次加入胶乳、水、填料和增稠剂,所述填料采用氢氧化铝和聚磷酸铵两种填料,且氢氧化铝和聚磷酸铵的质量份数比例为3:1,胶乳、氢氧化铝和聚磷酸铵是质量份数分别为:100、39、13;
S2:用低速搅拌机以800r/min的转速分散12-16分钟,将地毯阻燃涂料固含量控制在50%,黏度为控制在12000mPa·s。
实施例3:
地毯阻燃涂料的制备工艺,包括以下步骤:
S1:在广口塑料罐中依次加入胶乳、水、填料和增稠剂,所述填料采用氢氧化铝和聚磷酸铵两种填料,且氢氧化铝和聚磷酸铵的质量份数比例为5:2,胶乳、氢氧化铝和聚磷酸铵是质量份数分别为:100、35、14;
S2:用低速搅拌机以800r/min的转速分散12-16分钟,将地毯阻燃涂料固含量控制在50%,黏度为控制在12000mPa·s。
实施例4:
地毯阻燃涂料的制备工艺,包括以下步骤:
S1:在广口塑料罐中依次加入胶乳、水、填料和增稠剂,所述填料采用氢氧化铝和聚磷酸铵两种填料,且胶乳、氢氧化铝和聚磷酸铵是质量份数分别为:100、38、14;
S2:用低速搅拌机以800r/min的转速分散12-16分钟,将地毯阻燃涂料固含量控制在50%,黏度为控制在12000mPa·s。
上述四个实施例中,所采用的胶乳均为丁苯胶乳,其固含量为52%,其pH=7.2;所采用的氢氧化铝均为粒径7.1μm的氢氧化铝粉末;所采用的聚磷酸铵均为粒径3.4μm的聚磷酸铵粉末;所采用增稠剂为丙烯酸增稠剂,其固含量为20%。
本实施例中,还对上述四个实施例中制备的地毯阻燃涂料进行对比测试,测试情况如下:
1、涂料黏度:由于涂布机的运转速率和上料速率是恒定的,因而在涂布过程中,稳定的涂料黏度更有利于得到均一的涂层。而且黏度稳定性较好的涂料,在实际生产过程中的可操作性好,连续使用几天,其流变性能不发生任何改变。实验结果表明实施例3中制备的涂料黏度随时间的变化最稳定,实施例4次之,实施例1和实施例2的涂料的相当,稳定性更低,但均达到了现有技术中普通地毯阻燃材料的标准。
2、涂层的黏结强度:作为地毯涂布用涂料,黏结强度是衡量地毯性能的重要指标。实验结果证明,采用实施例3中的方法制得的涂层的干黏结强度最高,这是由于两种不同粒径的填料在该配比下的排列方式得到了最优化,使得涂料成膜后,填料粒子在涂层中形成了最紧密的堆积方式,此时胶黏剂和填料粒子的接触面积最大,得到了更高黏结强度的涂层。另外,由于形成了填料粒子致密排布的涂层结构,使得涂层对水分的侵入有更好的阻隔作用,有利于涂层湿黏结强度的提升。
3、阻燃性能:阻燃材料分为有机阻燃剂和无机阻燃剂。有机阻燃剂(如含卤化合物)阻燃效率高,但热稳定性差,有毒性;无机阻燃剂(如聚磷酸铵、氢氧化铝、氢氧化镁等)热稳定性好,无有害气体产生,安全性好,同时还可以作为填充材料降低成本。聚磷酸铵(APP)是目前磷系阻燃剂比较活跃的研究领域,其阻燃机理是:在高温下,APP能迅速分解成氨气和聚磷酸,氨气可稀释空气中的氧气浓度,从而起到阻燃的作用。另外,聚磷酸铵是强脱水剂,可使聚合物脱水碳化形成炭层,防止聚合物与氧气的接触。氢氧化铝阻燃机理是:高温分解后产生水并挥发,以降低环境温度,起到阻燃作用。基于这两种阻燃填料的不同阻燃机理,本发明研究了聚磷酸铵和氢氧化铝在不同配比下的防火性能,提供了一种最佳的配方。涂层的耐燃性能通过测试极限氧指数来评估。极限氧指数指聚合物在氧气和氮气混合气体中,当刚能支撑其燃烧时氧气的体积分数浓度,即材料在氧氮混合气流中进行有焰燃烧所需的最低氧气浓度。它是表征材料燃烧行为的指数,极限氧指数越高代表材料越不易燃烧。实验结果表明,4个实施例中制得的涂层的极限氧指数接近30%,和传统的卤素系阻燃剂基本相当。
综上,本发明采用氢氧化铝和聚磷酸铵配用时,可以获得较好的协同效应。当聚磷酸铵和氢氧化铝的配比为5:2时,可以使阻燃协同效果最大化。同时在该配比下,两种不同粒径的阻燃填料粒子可以在涂层中形成最佳堆叠排布方式,大大提高了涂料的黏度稳定性和涂层的黏结强度。
以上仅是本发明的优选实施方式,本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例,凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰,应视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.地毯阻燃涂料的制备工艺,其特征在于,包括以下步骤:
S1:在广口塑料罐中依次加入胶乳、水、填料和增稠剂,所述填料采用氢氧化铝和聚磷酸铵两种填料,且氢氧化铝和聚磷酸铵的质量份数比例在2:1~3:1之间;
S2:用低速搅拌机分散12-16分钟,将地毯阻燃涂料固含量控制在50%,黏度为控制在12000mPa·s。
2.根据权利要求1所述的地毯阻燃涂料的制备工艺,其特征在于,所述氢氧化铝和聚磷酸铵的质量份数比例为:5:2。
3.根据权利要求1所述的地毯阻燃涂料的制备工艺,其特征在于,步骤S1中胶乳、氢氧化铝和聚磷酸铵是质量份数分别为:100、38、14。
4.根据权利要求1所述的地毯阻燃涂料的制备工艺,其特征在于,所述胶乳为丁苯胶乳,其固含量为52%,其pH=7.2。
5.根据权利要求1所述的地毯阻燃涂料的制备工艺,其特征在于,所述氢氧化铝为粒径7.1μm的氢氧化铝粉末,所述聚磷酸铵为粒径3.4μm的聚磷酸铵粉末。
6.根据权利要求1所述的地毯阻燃涂料的制备工艺,其特征在于,所述增稠剂为丙烯酸增稠剂,其固含量为20%。
7.根据权利要求1至5任一所述的地毯阻燃涂料的制备工艺,其特征在于,步骤S2中用低速搅拌机分散12-18分钟时,低速搅拌机的转速为800r/min。
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CN110409194A (zh) * | 2019-07-19 | 2019-11-05 | 温多利遮阳材料(德州)股份有限公司 | 一种基于发泡型涂层尾料的阻燃地毯及其制备工艺 |
CN112459363A (zh) * | 2020-11-17 | 2021-03-09 | 天长市通冠无动力风机有限公司 | 一种用于屋顶通风天窗的防火防腐蚀方法 |
CN115262271A (zh) * | 2022-05-16 | 2022-11-01 | 阳光王子(寿光)特种纸有限公司 | 一种具有阻燃作用的装饰纸及其制备方法 |
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