CN105666617B

CN105666617B - 一种阻燃胶粘剂和阻燃材料及其制备方法和应用

Info

Publication number: CN105666617B
Application number: CN201610217513.7A
Authority: CN
Inventors: 屈伟; 吴玉章; 马星霞
Original assignee: Research Institute of Wood Industry of Chinese Academy of Forestry
Current assignee: Research Institute of Wood Industry of Chinese Academy of Forestry
Priority date: 2016-04-08
Filing date: 2016-04-08
Publication date: 2017-12-05
Anticipated expiration: 2036-04-08
Also published as: CN105666617A

Abstract

本发明涉及阻燃材料制备领域，公开了一种阻燃胶粘剂和阻燃材料及其制备方法和应用，涉及一种阻燃胶粘剂，该阻燃胶粘剂含有水溶性氨基树脂、脱水催化剂、成炭剂和辅助剂；所述水溶性氨基树脂的数均分子量为200‑500，羟甲基含量为5‑20重量％，所述辅助剂为表面活性剂和/或氨基树脂改性的蒙脱土和/或膨胀石墨，还涉及由该阻燃胶粘剂制得的阻燃材料及其制备方法和应用。本发明提供的阻燃胶粘剂涂‑4杯粘度在25s以下，适用于浸渍处理，具有较长的适用期和较优异的阻燃性能，而且采用本发明提供的阻燃胶粘剂浸渍基材，可制得阻燃材料，并采用该阻燃材料对木质材料进行阻燃处理，简化了处理工艺，易于工业化生产。

Description

一种阻燃胶粘剂和阻燃材料及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及阻燃材料制备领域，具体地，涉及一种阻燃胶粘剂和阻燃材料及其制备方法和应用。

背景技术

《公共场所阻燃制品及组件燃烧性能要求和标识》(GB20286-2006)强制性标准规定了进入公共场所的制品及组件必须具备一定的阻燃性能等级。家居及公共场所用木制品属于易燃材料，构成了建筑物火灾的隐患。随着木制品在家居及公共场所应用的普及，火灾安全问题更加突出。出于对人类生命和财产安全的考虑，使用具有阻燃功能的木质制品是非常必要的，也是业界最为关注的问题。

胶合板是建筑内部装修的主要材料，其本身是易燃的，要提高胶合板的阻燃性能，必须要对易燃的胶合板进行阻燃处理。

例如，专利申请CN101412231A公开了一种阻燃胶合板的生产方法，即把木质单板放入由低聚磷酸铵、磷酸铵、焦磷酸铵、磷酸脲、硼酸和季戊四醇所组成的阻燃剂水溶液中浸渍处理，并在干燥后的木质单板表面施加混合胶粘剂，组成板坯热压后得到阻燃胶合板产品。

又如，专利申请CN101121274A公开了一种阻燃胶合板的生产方法，该方法利用由硼酸、磷酸脒基脲、磷酸二氢铵、硬水软化剂和防霉剂组成的多效木材阻燃剂浸泡或涂刷单板并干燥，并在干燥后的木材单板表面涂覆阻燃胶，经热压后得到阻燃胶合板。

此外，也有采用防火胶粘剂来提高胶合板的阻燃性能的，如专利申请CN1098976A公开了一种阻燃胶合板及其制备方法，该方法包括将防火胶粘剂涂覆于单板并热压得到胶合板，然后再将成品胶合板在阻燃剂溶液中进行常压浸泡处理，使成品胶合板表面单板吸入一定量的阻燃剂，从而达到阻燃目的。所述防火胶粘剂含有MD胶、MN胶、磷-氮系化合物、磷酸和卤化铵，所述阻燃剂含有磷酸二氢铵、磷酸氢二铵、硼砂和卤化铵。

另外，专利申请CN102757754A公开了一种阻燃胶粘剂及其制备方法，该阻燃胶粘剂含有水溶性氨基树脂、脱水催化剂、成炭剂和辅助剂以及含或不含水；所述脱水催化剂选自多聚磷酸铵、三聚氰胺正磷酸盐和三聚氰胺焦磷酸盐中的一种或多种；所述多聚磷酸铵的聚合度为20以上。但是该阻燃胶粘剂适用于涂布工艺制备阻燃材料，并不适用于浸渍工艺。

综上，上述专利申请的阻燃剂在浸渍工艺中的应用效果均不理想，因此，急需一种能够适用于浸渍工艺的阻燃性能较好的阻燃胶粘剂。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中阻燃剂阻燃效果不佳以及处理工艺复杂的缺陷，提供一种阻燃性能较好浸渍用阻燃胶粘剂，以及该阻燃胶粘剂的制备方法和阻燃材料及其应用。

为了实现上述目的，本发明提供了一种阻燃胶粘剂，该阻燃胶粘剂含有水溶性氨基树脂、脱水催化剂、成炭剂和辅助剂；所述水溶性氨基树脂的数均分子量为200-500，羟甲基含量为5-20重量％，所述辅助剂为表面活性剂和/或氨基树脂改性的蒙脱土和/或膨胀石墨。

第二方面，本发明提供了制备上述阻燃胶粘剂的方法，该方法包括：将水溶性氨基树脂、脱水催化剂、成炭剂和辅助剂混合；其中，所述水溶性氨基树脂的数均分子量为200-500，羟甲基含量为5-20重量％，所述辅助剂为表面活性剂和/或氨基树脂改性的蒙脱土和/或膨胀石墨。

第三方面，本发明还提供了一种阻燃材料，该阻燃材料包括基材和上述阻燃胶粘剂，其中，所述阻燃材料由所述阻燃胶粘剂浸渍所述基材而制得。

第四方面，本发明还提供了上述阻燃材料在制备阻燃板中的应用。

本发明提供的阻燃胶粘剂具有较优异的阻燃性能和较长的适用期，而且采用本发明提供的阻燃胶粘剂或阻燃材料对木质材料进行阻燃处理的工序较简单，易于工业化生产。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

本发明提供了一种阻燃胶粘剂，该阻燃胶粘剂含有水溶性氨基树脂、脱水催化剂、成炭剂和辅助剂；所述水溶性氨基树脂的数均分子量为200-500，羟甲基含量为5-20重量％，所述辅助剂为表面活性剂和/或氨基树脂改性的蒙脱土和/或膨胀石墨。

根据本发明所述的阻燃胶粘剂，相对于100g水溶性氨基树脂，所述脱水催化剂的含量为30-60g，优选为40-50g；所述成炭剂的含量为10-20g，优选为15-18g；所述辅助剂的含量为1-5g，优选为2-4g，从而能够显著提高阻燃胶粘剂的适用期以及由阻燃胶粘剂浸渍得到的阻燃材料的阻燃性能。

根据本发明所述的阻燃胶粘剂，优选地，所述水溶性氨基树脂的数均分子量300-400，羟甲基含量为10-15重量％，从而能够显著提高阻燃胶粘剂的适用期和稳定性。本发明的水溶性氨基树脂具有较长的适用期和较好的阻燃剂相容性。当一定量的脱水催化剂、成炭剂和辅助剂加入时，粘度上升不明显，并具有较充分的适用期。这是一般氨基树脂所不具备的。因此水溶性氨基树脂是本发明的关键组成物质之一。

根据本发明所述的阻燃胶粘剂，水溶性氨基树脂优选为三聚氰胺甲醛树脂、脲醛树脂和三聚氰胺改性脲醛树脂中的至少一种，更优选为三聚氰胺改性脲醛树脂。其中，三聚氰胺甲醛树脂、脲醛树脂和三聚氰胺改性脲醛树脂制备方法在本领域常规的合成三聚氰胺脲醛树脂、脲醛树脂和三聚氰胺改性脲醛树脂的方法之上，通过调节反应物添加比例，反应温度和时间为特定的范围而得到。优选的方法将在下面详细地描述，在此不再赘述。

根据本发明所述的阻燃胶粘剂，所述辅助剂只要为表面活性剂和/或氨基树脂改性的蒙脱土和/或膨胀石墨即可，但是，为了进一步提高由阻燃胶粘剂浸渍得到的阻燃材料的阻燃性能，优选地，所述辅助剂为表面活性剂和/或氨基树脂改性的蒙脱土和膨胀石墨，更优选地，所述辅助剂为表面活性剂改性的蒙脱土和表面活性剂改性的膨胀石墨。当辅助剂为表面活性剂改性的蒙脱土和表面活性剂改性的膨胀石墨组成的混合辅助剂时，混合辅助剂中表面活性剂改性的蒙脱土与表面活性剂改性的膨胀石墨的重量比优选为1：30-50，从而能够进一步提高由阻燃胶粘剂浸渍得到的阻燃材料的阻燃性能。

本发明中，表面活性剂改性和氨基树脂改性的方法可以为本领域常规的方法，其中，蒙脱土用表面活性剂改性的方法例如可以包括：(1)称取蒙脱土1-1.5g分散于100mL水中，混合液常温搅拌30-35min，调节混合液pH值至接近中性(例如pH为6.5-7.5)；(2)加入2-3g的表面活性剂，恒温搅拌4-5h，自然冷却，静置过夜；(3)过滤后先用去离子水洗涤2-3次，再用50-60％的乙醇溶液洗涤3-5次，放入烘箱中干燥至恒重，研磨即得到表面活性剂改性的蒙脱土。膨胀石墨用表面活性剂表面改性的方法例如可以包括：(1)配制6-8重量％的表面活性剂溶液，将10-50g的膨胀石墨分散于表面活性剂溶液中；(2)调节混合溶液的pH值至接近中性(例如pH为6.5-7.5)；(3)将得到的混合液直接用于阻燃胶粘剂的配制。

本发明中，表面活性剂可以为本领域各种常规的表面活性剂，例如可以为十六烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基氯化铵和十二烷基磺酸钠中的至少一种。

根据本发明所述的阻燃胶粘剂，脱水催化剂可以为本领域各种常规的脱水催化剂，优选为聚磷酸铵和/或聚磷酸酯，更优选为聚磷酸铵，从而能够显著提高由阻燃胶粘剂浸渍得到的阻燃材料的阻燃性能。本发明的脱水催化剂的主要作用是促进成炭剂的脱水炭化，所得的脱水碳化产物在氨基树脂分解产生的不燃性气体的作用下发泡膨胀，隔绝外界热量和氧气向内部传递，从而达到保护基材防止其燃烧的目的。

本发明中，优选地，聚磷酸铵的聚合度大于1000，聚磷酸酯的聚合度大于1000，从而能够显著提高由阻燃胶粘剂浸渍得到的阻燃材料的阻燃性能。其中，聚磷酸酯可以为聚磷酸季戊四醇酯、聚磷酸丁二醇酯和聚磷酸纤维素醇酯中的至少一种。其中，聚磷酸酯可以商购也可以自制。当聚磷酸酯自制时，其制备方法可以为本领域常规方法，例如可以包括：将聚磷酸、丁二醇、聚乙二醇和季戊四醇按照重量比7-10:4-6:2-5:3-5混合均匀，然后在120-130℃反应4-5h，以制得聚磷酸季戊四醇酯、聚磷酸丁二醇酯和聚磷酸纤维素醇酯的混合物。

根据本发明所述的阻燃胶粘剂，成炭剂可以为本领域各种常规的成炭剂，优选为季戊四醇、淀粉、纤维素和聚磷酸酯中的至少一种，更优选为季戊四醇，从而能够显著提高由阻燃胶粘剂浸渍得到的阻燃材料的阻燃性能。本发明的成炭剂以水溶性氨基树脂遇热释放出的氨气、水蒸气等不燃气体为气源，在脱水催化剂的作用下脱水炭化，在可燃物表面形成泡沫状的膨胀炭化层，该泡沫状的膨胀炭化层中包覆了大量的不燃气体，不仅有效阻隔了外部热源对内部木材的辐射作用，而且隔断了氧气与内部木材的接触，从而达到阻燃、防火目的。

本发明的发明人在研究中发现，在本发明的一种优选实施方式中，脱水催化剂和成炭剂均为聚磷酸酯，即聚磷酸酯既可以起到脱水催化剂的作用，也可以起到成炭剂的作用，只要相应地加大其用量即可。采用聚磷酸酯作为脱水催化剂和成炭剂，可以简化操作步骤，且可以制得透明阻燃胶粘剂。

第二方面，本发明提供了一种制备上述阻燃胶粘剂的方法，该方法包括：将水溶性氨基树脂、脱水催化剂、成炭剂和辅助剂混合；其中，所述水溶性氨基树脂的数均分子量为200-500，羟甲基含量为5-20重量％，所述辅助剂为表面活性剂和/或氨基树脂改性的蒙脱土和/或膨胀石墨。

根据本发明所述的方法，各种组分的混合可以同时进行也可以分步进行，混合的顺序并不会对得到的阻燃胶粘剂的性能产生影响。

根据本发明所述的方法，水溶性氨基树脂只要满足数均分子量为200-500，羟甲基含量为5-20重量％即可，优选地，先制备水溶性氨基树脂，再将制得的水溶性氨基树脂、脱水催化剂、成炭剂和辅助剂混合。

根据本发明所述的方法，优选地，水溶性氨基树脂为三聚氰胺甲醛树脂、脲醛树脂和三聚氰胺改性脲醛树脂中的至少一种，更优选为三聚氰胺改性脲醛树脂。

当水溶性氨基树脂为脲醛树脂时，水溶性氨基树脂的制备方法优选包括：将甲醛和尿素混合并加热反应制得脲醛树脂，进一步优选地，甲醛和尿素的摩尔比为1-4：1，从而能够有效控制脲醛树脂的粘度和游离羟基的含量，进而能够显著提高阻燃胶粘剂的适用期。

当水溶性氨基树脂为三聚氰胺改性脲醛树脂时，水溶性氨基树脂的制备方法优选包括：将甲醛、尿素和三聚氰胺混合并加热反应制得三聚氰胺改性脲醛树脂；进一步优选地，甲醛、尿素和三聚氰胺的摩尔比为1-1.5：0.3-0.8：0.1-0.5，从而能够有效控制脲醛树脂的粘度和游离羟基的含量，进而能够显著提高阻燃胶粘剂的适用期。

当水溶性氨基树脂为三聚氰胺甲醛树脂时，水溶性氨基树脂的制备方法优选包括：将甲醛和三聚氰胺混合并加热反应制得三聚氰胺甲醛树脂；进一步优选地，甲醛和三聚氰胺摩尔比为2-4：1，从而能够有效控制脲醛树脂的粘度和游离羟基的含量，进而能够显著提高阻燃胶粘剂的适用期。

本发明中，三聚氰胺改性脲醛树脂的适用期优于三聚氰胺甲醛树脂，三聚氰胺甲醛树脂的适用期优于脲醛树脂。

根据本发明上述制备水溶性氨基树脂的方法，优选地，在制备水溶性氨基树脂的过程中控制混合后溶液的pH值为8.0-8.5。

根据本发明上述制备水溶性氨基树脂的方法，优选地，所述反应的条件包括：85-90℃下反应1-1.5h，降低pH值至4-5.5反应1-1.5h，然后再升高pH值至8.0-8.5反应1-1.5h，从而能够有效控制脲醛树脂的粘度和游离羟基的含量，进而能够显著提高阻燃胶粘剂的适用期。

根据本发明所述的方法，相对于100g水溶性氨基树脂，所述脱水催化剂的用量为30-60g，优选为40-50g；所述成炭剂的用量为10-20g，优选为15-18g；所述辅助剂的用量为1-5g，优选为2-4g，从而能够显著提高阻燃胶粘剂的适用期以及由阻燃胶粘剂浸渍得到的阻燃材料的阻燃性能。

根据本发明所述的方法，表面活性剂和/或氨基树脂改性的蒙脱土和/或膨胀石墨的制备方法如上所述，在此不再赘述。另外，脱水催化剂、成炭剂和辅助剂的具体种类也如上所述，在此不再赘述。

本发明中，水溶性氨基树脂数均分子量的测定方法为凝胶色谱法，羟甲基含量的测定方法为GB/T 14074 3.17-2006中所述的方法。

第三方面，本发明提供了一种阻燃材料，该阻燃材料包括基材和上述的阻燃胶粘剂，其中，所述阻燃材料由所述阻燃胶粘剂浸渍所述基材而制得。

根据本发明所述的阻燃材料，该阻燃材料的基材可以为本领域任何基材，例如可以为纸、纺织物和玻璃纤维布中的一种或多种。

如上所述，本发明所述的阻燃胶粘剂的使用方法可以用含水的阻燃胶粘剂浸渍基材，含有本发明的含水的阻燃胶粘剂的浸渍量可以根据对各种不同材料的阻燃需求而定，没有特别的限定。比如，阻燃纸的浸渍制备可以在三聚氰胺装饰纸工艺上进行。

本发明所述的阻燃材料可以用于处理待进行阻燃处理的材料，例如木板等，从而制得具有阻燃性能的板材。即可以将本发明制得的阻燃材料直接贴于待进行阻燃处理的材料上，处理工艺简单，便于操作，可以有效节约时间成本。

制备例1

制备经表面活性剂表面改性的蒙脱土：

(1)称取蒙脱土1.2g分散于100mL水中，混合液常温搅拌30min，调节混合液pH值至7；

(2)加入2g的表面活性剂(十六烷基三甲基溴化铵)，恒温搅拌4h，自然冷却，静置过夜；

(3)过滤后先用去离子水洗涤2次，再用50％的乙醇溶液洗涤3次，放入烘箱中干燥至恒重，研磨即得到表面改性的有机蒙脱土。

制备例2

制备经表面活性剂表面改性的膨胀石墨：

(1)配制6重量％的表面活性剂溶液(十六烷基三甲基溴化铵)，将50g的膨胀石墨分散于表面活性剂溶液中；

(2)调节溶液的pH值至7；

(3)将得到的混合液备用。

实施例1

本实施例用于说明本发明提供的阻燃胶粘剂及其制备方法。

(1)制备三聚氰胺改性脲醛树脂：

将180g甲醛、78g尿素和70g三聚氰胺(分三批加入)混合均匀，然后控制该混合溶液pH值为8.0，在90℃下加热1h，降低pH值到5.0反应1h，升高pH为8.0反应1h，制得三聚氰胺改性脲醛树脂，该三聚氰胺脲醛树脂的数均分子量200，羟甲基含量为10重量％；

(2)将100g上述制得的三聚氰胺改性脲醛树脂与45g脱水催化剂聚磷酸铵(聚合度为1100)、15g成炭剂季戊四醇和4g混合辅助剂(由制备例1制得的表面活性剂改性的蒙脱土和制备例2制得的表面活性剂改性的膨胀石墨按照重量比1:30组成)混合均匀，制得阻燃胶粘剂A1。

实施例2

本实施例用于说明本发明提供的阻燃胶粘剂及其制备方法。

(1)制备脲醛树脂：

将180g甲醛和110g尿素(分三批加入)混合均匀，然后控制该混合溶液pH值为8.0，在90℃下加热1h，降低pH值到5.0反应1h，升高pH值为8.1反应1h，制得脲醛树脂，该脲醛树脂的数均分子量300，羟甲基含量为12重量％；

(2)将100g上述制得的脲醛树脂与40g脱水催化剂聚磷酸铵(聚合度为1100)、18g成炭剂季戊四醇和2g混合辅助剂(由制备例1制得的表面活性剂改性的蒙脱土和制备例2制得的表面活性剂改性的膨胀石墨按照重量比1:40组成)混合均匀，制得阻燃胶粘剂A2。

实施例3

本实施例用于说明本发明提供的阻燃胶粘剂及其制备方法。

(1)制备三聚氰胺甲醛树脂：

将180g甲醛、234g三聚氰胺(分三批加入)混合均匀，然后控制该混合溶液pH值为8.5，在90℃下加热1h，降低pH到5.0反应1h，升高pH为8.5反应1h，制得三聚氰胺甲醛树脂，该三聚氰胺甲醛树脂的数均分子量400，羟甲基含量为15重量％；

(2)将100g上述制得的三聚氰胺甲醛树脂与50g脱水催化剂聚磷酸铵(聚合度为1100)、15g成炭剂季戊四醇和4g混合辅助剂(由制备例1制得的表面活性剂改性的蒙脱土和制备例2制得的表面活性剂改性的膨胀石墨按照重量比1:50组成)混合均匀，制得阻燃胶粘剂A3。

实施例4

本实施例用于说明本发明提供的阻燃胶粘剂及其制备方法。

(1)按照实施例1的方法制备三聚氰胺改性脲醛树脂；

(2)制备聚磷酸酯(聚磷酸季戊四醇酯、聚磷酸丁二醇酯和聚磷酸纤维素醇酯的混合物)，具体的合成方法为：将70g聚磷酸、40g丁二醇、20g聚乙二醇200和30g季戊四醇混合均匀，120℃反应4h。并将100g上述制得的三聚氰胺改性脲醛树脂和60g成炭剂和脱水催化剂聚磷酸酯以及4g混合辅助剂(由制备例1制得的表面活性剂改性的蒙脱土和制备例2制得的表面活性剂改性的膨胀石墨按照重量比1:30混合组成)混合均匀，制得阻燃胶粘剂A4。

实施例5

本实施例用于说明本发明提供的阻燃胶粘剂及其制备方法。

(1)按照实施例1的方法制备三聚氰胺改性脲醛树脂。

(2)将100g上述制得的三聚氰胺改性脲醛树脂与45g脱水催化剂聚磷酸铵(聚合度为1100)、15g成炭剂淀粉和4g混合辅助剂(由制备例1制得的表面活性剂改性的蒙脱土和制备例2制得的表面活性剂改性的膨胀石墨按照重量比1:30组成)混合均匀，制得阻燃胶粘剂A5。

实施例6

本实施例用于说明本发明提供的阻燃胶粘剂及其制备方法。

(1)按照实施例1的方法制备三聚氰胺改性脲醛树脂。

(2)将100g上述制得的三聚氰胺改性脲醛树脂与45g脱水催化剂聚磷酸铵(聚合度为1100)、15g成炭剂季戊四醇和4g混合辅助剂(由制备例1制得的表面活性剂改性的蒙脱土和制备例2制得的表面活性剂改性的膨胀石墨按照重量比1:1组成)混合均匀，制得阻燃胶粘剂A6。

实施例7

本实施例用于说明本发明提供的阻燃胶粘剂及其制备方法。

(1)按照实施例1的方法制备三聚氰胺改性脲醛树脂。

(2)将100g上述制得的三聚氰胺改性脲醛树脂与45g脱水催化剂聚磷酸铵(聚合度为1100)、15g成炭剂季戊四醇和4g混合辅助剂(由制备例1制得的表面活性剂改性的蒙脱土组成)混合均匀，制得阻燃胶粘剂A7。

实施例8

本实施例用于说明本发明提供的阻燃胶粘剂及其制备方法。

(1)按照实施例1的方法制备三聚氰胺改性脲醛树脂，不同的是，控制该混合溶液pH值为6，在90℃下加热3h，制得三聚氰胺脲醛树脂，该三聚氰胺脲醛树脂的数均分子量为500，羟甲基含量为20重量％；

(2)将100g上述制得的三聚氰胺改性脲醛树脂与45g脱水催化剂聚磷酸铵(聚合度为1100)、15g成炭剂季戊四醇和4g混合辅助剂(由制备例1制得的表面活性剂改性的蒙脱土和制备例2制得的表面活性剂改性的膨胀石墨按照重量比1:30混合组成)混合均匀，制得阻燃胶粘剂A8。

实施例9

本实施例用于说明本发明提供的阻燃胶粘剂及其制备方法。

按照实施例1的方法制备三聚氰胺改性脲醛树脂，相对于100g三聚氰胺改性脲醛树脂，脱水催化剂的含量为30g；成炭剂的含量为10g；混合辅助剂的含量为5g，以制得阻燃胶粘剂A9。

对比例1

(1)按照实施例1的方法制备三聚氰胺改性脲醛树脂，不同的是，控制该混合溶液pH值为6，在80℃下加热1h，制得三聚氰胺改性脲醛树脂，该三聚氰胺脲醛树脂的分子量为800，羟甲基含量为25重量％；

(2)将100g上述制得的三聚氰胺改性脲醛树脂与45g脱水催化剂聚磷酸铵(聚合度为1100)、15g成炭剂季戊四醇和4g混合辅助剂(由制备例1制得的表面活性剂改性的蒙脱土和制备例2制得的表面活性剂改性的膨胀石墨按照重量比1:30混合组成)混合均匀，制得阻燃胶粘剂D1。

测试例

本应用例用于说明本发明所述的阻燃材料及其制备方法和应用。

(1)阻燃胶粘剂适用期测试

在常温25℃下，取新配制阻燃胶粘剂A1-A9和D1测试涂-4杯粘度，并观察期随时间的变化，记录涂-4杯粘度大于25s的时间，并定义为适用期。测试结果如表1所示。

(2)阻燃性能测试

将制得的阻燃胶粘剂通过常压的方式浸渍纸，相对于1平方米的纸，控制浸渍量为300g，然后干燥，制得阻燃材料，再将制得的阻燃材料热压贴面到中密度纤维板上，加工成幅面尺寸为100mm×100mm的试件，参照ISO5660标准，利用锥形量热仪(热源辐射功率50kW/m²)检测其燃烧性能。测试结果如表1所示。

表1

从表1所示的测定结果可以看出，实施例1-9由于采用了本发明的阻燃胶粘剂，因此，由其所制备的胶合板的阻燃性能均较好，并且浸渍适用期也达到了要求。

从实施例1、2和3数据可以看出，控制水溶性氨基树脂的合成原料以及原料用量比例和合成工艺，所得水溶性氨基树脂对阻燃剂具有较好的包容性，混合得到的阻燃胶粘剂有较长适用期，满足浸渍要求。并且，将实施例1-3比较可以看出，当水溶性树脂为三聚氰胺改性脲醛树脂时，能够显著提高制得的胶合板的阻燃性能。

从实施例1和实施例4的对比可以看出，利用聚磷酸和季戊四醇合成得到聚磷酸酯可以达到聚磷酸铵与季戊四醇的相当水平，并可以得到透明阻燃胶粘剂，达到透明浸渍纸张、纺织物、玻璃纤维布等效果。

从实施例1和实施例5的对比可以看出，相对于淀粉，季戊四醇为更优的成炭剂，但由于淀粉价格较低，可以通过增加淀粉量的方法，来提高阻燃剂的阻燃能力。

从实施例1和实施例6-7的对比可以看出，所述辅助剂为表面活性剂改性的蒙脱土和表面活性剂改性的膨胀石墨；且混合辅助剂中表面活性剂改性的蒙脱土与表面活性剂的膨胀石墨的重量比为1：30-50时，可以提高阻燃剂的阻燃能力。

将实施例1与实施例8相比，制备水溶性氨基树脂的方法中，所述反应的条件包括：85-90℃下反应1-1.5h，降低pH值至4-5.5反应1-1.5h，然后再升高pH值至8.0-8.5反应1-1.5h时，可以提高阻燃剂的阻燃能力。

将实施例1与实施例9相比，相对于100g水溶性氨基树脂，所述脱水催化剂的含量为40-50g；所述成炭剂的含量为15-18g；所述辅助剂的含量为2-4g时，可以提高阻燃剂的阻燃能力。

以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims

1.一种阻燃胶粘剂，其特征在于，该阻燃胶粘剂含有水溶性氨基树脂、脱水催化剂、成炭剂和辅助剂；所述水溶性氨基树脂为三聚氰胺改性脲醛树脂，且所述水溶性氨基树脂的数均分子量为200-500，羟甲基含量为5-20重量％，所述辅助剂为表面活性剂改性的蒙脱土、表面活性剂改性的膨胀石墨、氨基树脂改性的蒙脱土和氨基树脂改性的膨胀石墨中的至少一种，相对于100g水溶性氨基树脂，所述脱水催化剂的含量为30-60g；所述成炭剂的含量为10-20g；所述辅助剂的含量为1-5g，所述脱水催化剂为聚磷酸铵和/或聚磷酸酯，所述成炭剂为季戊四醇、淀粉、纤维素和聚磷酸酯中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的阻燃胶粘剂，其中，相对于100g水溶性氨基树脂，所述脱水催化剂的含量为40-50g；所述成炭剂的含量为15-18g；所述辅助剂的含量为2-4g。

3.根据权利要求1所述的阻燃胶粘剂，其中，所述水溶性氨基树脂的数均分子量为300-400，羟甲基含量为10-15重量％。

4.根据权利要求1所述的阻燃胶粘剂，其中，所述辅助剂为表面活性剂改性的蒙脱土和表面活性剂改性的膨胀石墨，或者为氨基树脂改性的蒙脱土和氨基树脂改性的膨胀石墨。

5.根据权利要求4所述的阻燃胶粘剂，其中，所述辅助剂为表面活性剂改性的蒙脱土和表面活性剂改性的膨胀石墨。

6.根据权利要求5所述的阻燃胶粘剂，其中，混合辅助剂中表面活性剂改性的蒙脱土与表面活性剂改性的膨胀石墨的重量比为1：30-50。

7.一种制备权利要求1-6中任意一项所述阻燃胶粘剂的方法，其特征在于，该方法包括：将水溶性氨基树脂、脱水催化剂、成炭剂和辅助剂混合；其中，所述水溶性氨基树脂为三聚氰胺改性脲醛树脂，且所述水溶性氨基树脂的数均分子量为200-500，羟甲基含量为5-20重量％，所述辅助剂为表面活性剂改性的蒙脱土、表面活性剂改性的膨胀石墨、氨基树脂改性的蒙脱土和氨基树脂改性的膨胀石墨中的至少一种，相对于100g水溶性氨基树脂，所述脱水催化剂的含量为30-60g；所述成炭剂的含量为10-20g；所述辅助剂的含量为1-5g，所述脱水催化剂为聚磷酸铵和/或聚磷酸酯，所述成炭剂为季戊四醇、淀粉、纤维素和聚磷酸酯中的至少一种。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，该方法还包括：制备水溶性氨基树脂，再将水溶性氨基树脂、脱水催化剂、成炭剂和辅助剂混合；

制备水溶性氨基树脂的方法包括：将甲醛、尿素和三聚氰胺混合并加热反应制得三聚氰胺改性脲醛树脂。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，甲醛、尿素和三聚氰胺的摩尔比为1-1.5：0.3-0.8：0.1-0.5。

10.根据权利要求8所述的方法，其中，在制备水溶性氨基树脂的过程中控制混合后溶液的pH值为8.0-8.5。

11.根据权利要求8所述的方法，其中，所述反应的条件包括：85-90℃下反应1-1.5h，降低pH值至4-5.5反应1-1.5h，然后再升高pH值至8.0-8.5反应1-1.5h。

12.一种阻燃材料，其特征在于，该阻燃材料包括基材和权利要求1-6中任意一项所述的阻燃胶粘剂，其中，所述阻燃材料由所述阻燃胶粘剂浸渍所述基材而制得。

13.根据权利要求12所述的阻燃材料，其中，所述基材为纸、纺织物和玻璃纤维布中的一种或多种。

14.权利要求12或13所述的阻燃材料在制备阻燃板中的应用。