CN105525502A

CN105525502A - 地毯阻燃涂料的制备工艺

Info

Publication number: CN105525502A
Application number: CN201410566181.4A
Authority: CN
Inventors: 彭绍宾
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-10-21
Filing date: 2014-10-21
Publication date: 2016-04-27

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

地毯阻燃涂料的制备工艺

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；

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；

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；

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

1.地毯阻燃涂料的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：

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。