CN105603820B - 一种用于阻燃防水纸板的水性涂料的树脂及制备方法 - Google Patents

一种用于阻燃防水纸板的水性涂料的树脂及制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105603820B
CN105603820B CN201511007934.9A CN201511007934A CN105603820B CN 105603820 B CN105603820 B CN 105603820B CN 201511007934 A CN201511007934 A CN 201511007934A CN 105603820 B CN105603820 B CN 105603820B
Authority
CN
China
Prior art keywords
water
fire
resin
resistant waterproof
surfactant
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201511007934.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105603820A (zh
Inventor
罗明辉
邓燕芳
卢龙
胡满根
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nanchang University
Original Assignee
Nanchang University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nanchang University filed Critical Nanchang University
Priority to CN201511007934.9A priority Critical patent/CN105603820B/zh
Publication of CN105603820A publication Critical patent/CN105603820A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105603820B publication Critical patent/CN105603820B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H21/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties
    • D21H21/14—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties characterised by function or properties in or on the paper
    • D21H21/34—Ignifugeants
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00—Processes of polymerisation
    • C08F2/44—Polymerisation in the presence of compounding ingredients, e.g. plasticisers, dyestuffs, fillers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/10—Esters
    • C08F220/12—Esters of monohydric alcohols or phenols
    • C08F220/14—Methyl esters, e.g. methyl (meth)acrylate
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H21/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties
    • D21H21/14—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties characterised by function or properties in or on the paper
    • D21H21/16—Sizing or water-repelling agents

Abstract

一种用于阻燃防水纸板的水性涂料的树脂及制备方法，按比例将丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、丙烯酸缩水甘油酯、二乙烯三胺、己二酸等混合，得单体混合物；再按比例将改性氯化石蜡、改性二氧化硅、无卤阻燃剂、环氧氯丙烷和表面活性剂混合，得中间体混合物；将表面活性剂溶于水中，然后徐徐加入中间体混合物，搅拌、过滤后得到亚稳态初始乳液，再经高速搅拌、超声波震荡形成100‑700纳米稳态乳液，升温，滴加单体混合物，同时将过氧化物溶入水中，逐滴加入，反应2h，冷却，过滤。本发明没有使用溶剂，可生产出零VOC、阻燃防水水性核壳型树脂；生产线无需再投入；实现了阻燃性能和防水性能统一。

Description

一种用于阻燃防水纸板的水性涂料的树脂及制备方法
技术领域
本发明属于化工技术领域。涉及一种具有阻燃性、防水性双功能的水性树脂的制备方法。
背景技术
包括中国、美国和日本在内的世界10大纸业国家，纸与纸板产量、消费量、进出口贸易量总体均逐年上升。随着世界物流业和商业贸易业的高度发展，对于对纸和纸板的消费需求将会进一步加大。同时对纸与纸板的品质要求更加严格，对品质要求重点体现在对纸与纸板的阻燃、防水方面。对于阻燃、防水的单一功能性研究国内外已有大量的研究和报道。但是对于阻燃、防水的复配功能化研究几乎为空白。
目前就纸的阻燃功能研究来说，目前研究主要有三个方向：（1）研究无卤、低烟、低毒的环保型阻燃剂。（2）研究新型的阻燃材料和阻燃涂层。（3）阻燃机理的研究。
就满足纸和纸板的防水功能来说，主要是在纸的制造过程中添加防水剂。目前一般的防水剂主要有氨基树脂类、金属盐类、聚酰胺环氧树脂类和有待进一步推广使用的聚酰胺聚尿素甲醛树脂类等。这些防水剂都是添加在纸浆中或纸的涂层中，来满足纸在印刷和使用过程中防水或抗水的目的。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于阻燃防水纸板的水性涂料的树脂及制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的。
一种水性树脂，特征是：含有单体和改性无机材料，其中单体和无机材料由如下原料按重量百分比组成：
改性氯化石蜡 0.5~4%
改性二氧化硅 0.5~10%
无卤阻燃剂 0.5~20%
丙烯酸丁酯 10~40%
甲基丙烯酸甲酯 15~50%
甲基丙烯酸乙酯 5~25%
甲基丙烯酸 1~5%
丙烯酰胺 1~5%
丙烯酸缩水甘油酯 0.2~3%
过硫酸钠 0.01~0.6%
环氧氯丙烷 0.5~4%
二乙烯三胺 0.5~10%
己二酸 0.5~15%
表面活性剂 0.5~10%。
一种水性树脂的制备方法，特征是。
（1）先按上述物质比例将如下单体：丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、丙烯酸缩水甘油酯、二乙烯三胺、己二酸进行混合，得到单体混合物；再按上述物质比例将改性氯化石蜡、改性二氧化硅、无卤阻燃剂、环氧氯丙烷和表面活性剂进行混合，得到中间体混合物。
（2）将表面活性剂溶于水中，然后徐徐加入步骤（1）的中间体混合物，搅拌、过滤后得到亚稳态初始乳液。
（3）将亚稳态初始乳液进行高速搅拌，并超声波震荡直至形成100-700纳米稳态乳液。
（4）将稳态纳米级乳液升温，逐渐滴加单体混合物，控制单体混合物在30分钟内加完，同时将过氧化物溶入水中，逐滴加入以上加热的稳态纳米级乳液，让反应延续二小时然后冷却，过滤后得到水性树脂。
本发明所述的表面活性剂，为常用的表面活性剂。
本发明的制备方法具有如下优点：（1）没有使用溶剂，可生产出零VOC，阻燃防水水性核壳型树脂。（2）可运用传统的树脂生产线，不需更多的投入。（3）实现了阻燃性能和防水性能的统一，可用于制备在纸板上使用的阻燃防水纸板的水性涂料。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1。
1、将单体溶解：先将如下单体：丙烯酸丁酯15kg、甲基丙烯酸甲酯16kg、甲基丙烯酸乙酯8kg、甲基丙烯酸2kg、丙烯酰胺1kg、丙烯酸缩水甘油酯0.3kg、二乙烯三胺1kg、己二酸1.5kg进行混合，得到单体混合物，再将如下改性二氧化硅（疏水性处理）1kg、改性氯化石蜡（氢氧化物协同阻燃处理）1kg、无卤阻燃剂3kg、环氧氯丙烷0.8kg和12-烷基磺酸钠0.6kg进行混合搅拌，得到中间体混合物。
2、将12-烷基磺酸钠1kg溶于100kg水中，并徐徐加入以上中间体混合物，搅拌、过滤后得到亚稳态初始乳液。
3、将亚稳态初始乳液进行高速搅拌，加上超声波震荡直至形成100-700纳米稳态乳液。
4、将稳态纳米级乳液升温，逐渐滴加单体混合物，控制单体混合物在30分钟内加完，同时将0.8kg过硫酸钠溶入10kg水中，逐滴加入以上加热的稳态纳米级乳液，让反应延续二小时然后冷却，过滤后得到最终产品：阻燃防水水性树脂。
将该水性树脂用于制备阻燃防水水性涂料的方法和产品效果。
将70kg水性树脂与0.01Kg水性消泡剂：Suryfonal104 （空气化工）、1kg无卤阻燃剂、0.2kg磷酸氢钠、0.2kg磷酸二氢钠、0.2kg改性氯化石蜡（氢氧化物协同阻燃处理）、0.1kg改性二氧化硅（疏水性处理）、0.01Kg水性流平剂（BYK347，毕克）混合在一起后进行搅拌，再填加0.1Kg水性增稠剂（Acrysol RM-825，空气化工），再填加6Kg水性异氰酸酯交联剂（Bayhydur 304，拜耳）搅拌10-20分钟，得到阻燃防水水性涂料。
将制作好的阻燃防水水性涂料刮涂在玻璃板材上并在80度烘烤40分钟放置恒温恒湿（温度25 ºC、湿度60±2%）5天后将涂层从玻璃板材上剥离进行阻燃测试。
将制作好的阻燃防水水性涂料刮涂在250 g/m2纸板上并在80度烘烤40分钟放置恒温恒湿（温度25 ºC、湿度60±2%）5天后进行防水测试。
阻燃效果：测试时剥离的涂层垂直接触酒精灯黄色外焰部分，开始记时，20秒后，将试样移开火源。试样应不燃烧。
防水效果按GB/T 1540-2002检测。
涂布量 吸水值
8.5 g/m2 0.258 g/m2
12.1 g/m2 0.193 g/m2
18.7 g/m2 0.142 g/m2
实施例2。
1、将单体溶解：先将如下单体：丙烯酸丁酯20kg、甲基丙烯酸甲酯18kg、甲基丙烯酸乙酯15kg、甲基丙烯酸3kg、丙烯酰胺1kg、丙烯酸缩水甘油酯0.4kg、二乙烯三胺0.8kg、己二酸1.5kg进行混合，得到单体混合物，再将如下改性二氧化硅1kg、改性氯化石蜡1kg、无卤阻燃剂3kg、环氧氯丙烷0.8kg和12-烷基磺酸钠0.6kg进行混合搅拌，得到中间体混合物。
2、将12-烷基磺酸钠1.2kg溶于140kg水中，并徐徐加入以上中间体混合物，搅拌、过滤后得到亚稳态初始乳液。
3、将亚稳态初始乳液进行高速搅拌，加上超声波震荡直至形成100-700纳米稳态乳液。
4、将稳态纳米级乳液升温，逐渐滴加单体混合物，控制单体混合物在30分钟内加完，同时将1kg过硫酸钠溶入10kg水中，逐滴加入以上加热的稳态纳米级乳液，让反应延续二小时然后冷却，过滤后得到最终产品：阻燃防水水性树脂。
将该水性树脂用于制备阻燃防水水性涂料的方法和产品效果。
将80kg水性树脂与0.01Kg水性消泡剂（Suryfonal104 ，空气化工）、无卤阻燃剂阻燃剂A1.5kg、磷酸氢钠0.2kg、磷酸二氢钠0.2kg、改性氯化石蜡0.2kg、改性二氧化硅0.1kg、0.01Kg水性流平剂（BYK347，毕克）混合在一起后进行搅拌，再填加0.1Kg水性增稠剂（Acrysol RM-825，空气化工），再填加7Kg水性异氰酸酯交联剂（Bayhydur 304，拜耳）搅拌10-20分钟，得到阻燃防水水性涂料。
将制作好的阻燃防水水性涂料刮涂在玻璃板材上并在80度烘烤40分钟放置恒温恒湿（温度25 ºC、湿度60±2%）5天后将涂层从玻璃板材上剥离进行阻燃测试。
将制作好的阻燃防水水性涂料刮涂在250 g/m2纸板上并在80度烘烤40分钟放置恒温恒湿（温度25 ºC、湿度60±2%）5天后进行防水测试。
阻燃效果：测试时剥离的涂层垂直接触酒精灯黄色外焰部分，开始记时，20秒后，将试样移开火源。试样应不燃烧。
防水效果按GB/T 1540-2002检测。
涂布量 吸水值
8.3 g/m2 0.257 g/m2
12.2 g/m2 0.181 g/m2
16.6 g/m2 0.150 g/m2
实施例3。
1、将单体溶解：先将如下单体：丙烯酸丁酯30kg、甲基丙烯酸甲酯20kg、甲基丙烯酸乙酯20kg、甲基丙烯酸5kg、丙烯酰胺3kg、丙烯酸缩水甘油酯0.6kg、二乙烯三胺1kg、己二酸1.5kg进行混合，得到单体混合物，再将如下改性二氧化硅1.5kg、改性氯化石蜡1.5kg、无卤阻燃剂3kg、环氧氯丙烷1kg和12-烷基磺酸钠0.8kg进行混合搅拌，得到中间体混合物。
2、将12-烷基磺酸钠1.2kg溶于150kg水中，并徐徐加入以上中间体混合物，搅拌、过滤后得到亚稳态初始乳液。
3、将亚稳态初始乳液进行高速搅拌，加上超声波震荡直至形成100-700纳米稳态乳液。
4、将稳态纳米级乳液升温，逐渐滴加单体混合物，控制单体混合物在30分钟内加完，同时将1.2kg过硫酸钠溶入20kg水中，逐滴加入以上加热的稳态纳米级乳液，让反应延续二小时然后冷却，过滤后得到最终产品：阻燃防水水性树脂。
将该水性树脂用于制备阻燃防水水性涂料的方法和产品效果。
将90kg水性树脂与0.01Kg水性消泡剂（Suryfonal104，空气化工）、无卤阻燃剂1.5kg、磷酸氢钠0.2kg、磷酸二氢钠0.2kg、改性氯化石蜡0.2kg、改性二氧化硅0.1kg、0.01Kg水性流平剂（BYK347，毕克）混合在一起后进行搅拌，再填加0.1Kg水性增稠剂（Acrysol RM-825，空气化工），再填加7Kg水性异氰酸酯交联剂（Bayhydur 304，拜耳）搅拌10-20分钟，得到阻燃防水水性涂料。
将制作好的阻燃防水水性涂料刮涂在玻璃板材上并在80度烘烤40分钟放置恒温恒湿（温度25 ºC、湿度60±2%）5天后将涂层从玻璃板材上剥离进行阻燃测试。
将制作好的阻燃防水水性涂料刮涂在250 g/m2纸板上并在80度烘烤40分钟放置恒温恒湿（温度25 ºC、湿度60±2%）5天后进行防水测试。
阻燃效果：测试时剥离的涂层垂直接触酒精灯黄色外焰部分，开始记时，20秒后，将试样移开火源。试样应不燃烧。
防水效果按GB/T 1540-2002检测
涂布量 吸水值
8.0 g/m2 0.243 g/m2
11.4 g/m2 0.172 g/m2
16.1g/m2 0.142 g/m2

Claims (2)

1.一种用于阻燃防水纸板的水性涂料的树脂，其特征是由如下原料按重量百分比组成：
改性氯化石蜡 0.5~4%
改性二氧化硅 0.5~10%
无卤阻燃剂 0.5~20%
丙烯酸丁酯 10~40%
甲基丙烯酸甲酯 15~50%
甲基丙烯酸乙酯 5~25%
甲基丙烯酸 1~5%
丙烯酰胺 1~5%
丙烯酸缩水甘油酯 0.2~3%
过硫酸钠 0.01~0.6%
环氧氯丙烷 0.5~4%
二乙烯三胺 0.5~10%
己二酸 0.5~15%
表面活性剂 0.5~10%。
2.权利要求1所述的用于阻燃防水纸板的水性涂料的树脂的制备方法，其特征是：
（1）先按上述物质比例将如下单体：丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、丙烯酸缩水甘油酯、二乙烯三胺、己二酸进行混合，得到单体混合物；再按上述物质比例将改性氯化石蜡、改性二氧化硅、无卤阻燃剂、环氧氯丙烷和表面活性剂总量33.3%或37.5%或40%的表面活性剂进行混合，得到中间体混合物；
（2）将剩余表面活性剂溶于水中，然后徐徐加入步骤（1）的中间体混合物，搅拌、过滤后得到亚稳态初始乳液；
（3）将亚稳态初始乳液进行高速搅拌，并超声波震荡直至形成100-700纳米稳态乳液；
（4）将稳态纳米级乳液升温，逐渐滴加单体混合物，控制单体混合物在30分钟内加完，同时将过氧化物溶入水中，逐滴加入以上加热的稳态纳米级乳液，让反应延续二小时然后冷却，过滤后得到水性树脂。
CN201511007934.9A 2015-12-30 2015-12-30 一种用于阻燃防水纸板的水性涂料的树脂及制备方法 Expired - Fee Related CN105603820B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201511007934.9A CN105603820B (zh) 2015-12-30 2015-12-30 一种用于阻燃防水纸板的水性涂料的树脂及制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201511007934.9A CN105603820B (zh) 2015-12-30 2015-12-30 一种用于阻燃防水纸板的水性涂料的树脂及制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105603820A CN105603820A (zh) 2016-05-25
CN105603820B true CN105603820B (zh) 2017-11-21

Family

ID=55984133

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201511007934.9A Expired - Fee Related CN105603820B (zh) 2015-12-30 2015-12-30 一种用于阻燃防水纸板的水性涂料的树脂及制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105603820B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112077964A (zh) * 2020-09-21 2020-12-15 柳州唐辰木业有限公司 一种防水耐污木质包装箱材料及其制备方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101003709A (zh) * 2006-01-17 2007-07-25 上海长春藤化工有限公司 氟硅改性水性双组分聚氨酯涂料及其配制方法
CN101760121A (zh) * 2009-12-14 2010-06-30 上海维凯化学品有限公司 一种耐温环保型水性转移涂料及其制备方法
CN101831025B (zh) * 2010-05-19 2013-04-03 肖磊 高防腐性高粘结性环保低耗的水性树脂和涂料及制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN105603820A (zh) 2016-05-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106009045B (zh) 一种微胶囊红磷、其制备方法及应用
CN106752055B (zh) 一种层层自组装阻燃木塑复合材料的制备方法
CN106752681A (zh) 一种基于改性氧化石墨烯的水性膨胀型防火涂料及其制备方法
CN101323727A (zh) 一种水性环保膨胀型防火涂料及其制备方法
WO2015096562A1 (zh) 一种水性膨胀型电缆用纳米防火涂料及其制备方法
CN105694739B (zh) 一种秸秆用硅丙乳液改性的镁系无机胶黏剂及其制备方法
CN105694627A (zh) 水性钢结构防火涂料及其制备方法
CN102975251B (zh) 木材阻燃剂、制备方法及其用途
CN103601995A (zh) “石榴式”防火保温板、制备方法以及复合型保温板
CN103468047A (zh) 一种复合纳米SiO2双疏涂料的制备方法
CN103756015A (zh) 一种超支化三嗪成炭剂微胶囊化阻燃剂及其制备方法
CN105860742A (zh) 一种低烟膨胀型透明防火涂料及其制备方法
CN105603810B (zh) 一种阻燃防水纸板的水性涂料及制备方法
CN104650683A (zh) 一种环保型防火涂料及其制备方法
CN105603820B (zh) 一种用于阻燃防水纸板的水性涂料的树脂及制备方法
CN102775814B (zh) 一种制备微胶囊化红磷的方法
CN105505026A (zh) 水性超薄膨胀型钢结构防火涂料及其制备方法
CN106146563A (zh) 一种用于防火板阻燃剂的制备方法
CN102975253B (zh) 一种木材阻燃剂、制备方法及其用途
JP2010047694A (ja) 水性防炎・難燃剤
CN107901162A (zh) 一种水性难燃胶合板用环保型复合阻燃剂、水性难燃胶合板、制备方法和应用
CN105623442A (zh) 一种膨胀防火涂料及其制备方法
CN103555241A (zh) 一种阻燃改性脲醛胶及其应用
CN107236423A (zh) 一种耐高温防火涂料及其制备方法
CN108237609A (zh) 一种石膏基自调湿吊顶装饰材料

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20171121

Termination date: 20211230

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee