CN108192512A - 一种新型环保防火胶带及其制备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及防火材料领域，具体涉及到一种新型环保防火胶带及其制备。所述防火胶带包括底材层；所述底材层上涂覆一层胶粘剂；所述底材层的材质为阻燃材料；所述胶粘剂为阻燃丙烯酸类胶粘剂。本发明提供的新型环保防火胶带具有优异的初粘性、剥离强度、持粘性和剪切强度的同时，还具有优异的阻燃性能，巧妙的解决了现有胶粘剂产品中粘结性能和阻燃性能不能兼得的问题。所得的防火胶带各项性能优异，适用于变压器、电池端部绝缘等耐高温、防火、绝缘等性能要求较高的汽车、手机、电池等领域。

Description

一种新型环保防火胶带及其制备
技术领域
本发明涉及防火材料领域，具体涉及到一种新型环保防火胶带及其制备。
技术背景
从最初有记载的治疗伤痛的膏药贴布，到上世纪20年代合成电器绝缘用压敏胶粘带使压敏胶制品开始进入工业应用领域。美国某公司发明的纸基胶粘带使压敏胶粘制品的工业应用范围得到了真正扩大。传统的胶粘带一般都是采用橡胶为主体材料的压敏胶粘带。但是随着对胶粘带使用性能要求的日益提高，其弊端也逐渐暴露。橡胶型压敏胶虽具良好的压敏粘合性和内聚力，但聚合物中存在的不饱和键容易受光、热作用而老化、降解，引起胶体抗拉强度降低及胶转移、膜变黄等现象，导致粘结不良，因而发展受到一定限制。
在按压敏胶主体成分分类中，以丙烯酸酯压敏胶使用最多，是近年来发展最快的品种之一。丙烯酸酯压敏粘合剂是由各种丙烯酸酯类单体经过共聚得到的一类压敏粘合剂产品，且由于丙烯酸酯共聚物本身就要良好的压敏性，不需要添加其它增粘剂等即可做压敏胶使用。与其它类型的压敏粘合剂相比，它们具有很多独特的优点，例如外观一般为无色透明、阳光照射不泛黄、聚合体系中没有不饱和双键，作为压敏胶使用时具有优良的抗氧化性，良好的低温性能、耐溶剂、防老化性能好，对各种材料，如塑料、纸张、金属及陶瓷等都具有良好的粘合性能。而且大多数丙烯酸酯类产品是低毒的，可以直接用于食品包装和医疗卫生制品。因此，这类压敏胶虽然开发较晚，但发展速度很快，具有很强的生命力，在压敏胶领域中就占有举足轻重的地位。
选择用于耐高温、阻燃、绝缘系统的物料时，必须考虑到在系统内各种成分之间的反应，尤其是处于例如电压等的危险环境中。一些具有铜线的设备，电线的电解腐蚀会导致变压器、马达或线圈等失效。为把这类因压敏胶带而导致的腐蚀情况减至最小，必须确保胶带各部分的电气纯度受到控制。电气胶带一般应用于生产电气组件，正确选用兼具电气和机械性质并具备优良的应用和处理特性的电气胶带，会有助少时间和物料的浪费，从而提高整体的生产力，选择时应考虑到应用成本。而现有的丙烯酸酯类胶黏剂阻燃防火性能一般，不能满足电气等领域对其耐高温、耐电压、防火、绝缘等性能的较高要求。因此需要对现有的丙烯酸酯类胶带进行对各项性能的改进，得到符合要求的防火胶带。
发明内容
为了解决现有的技术问题，本发明的第一方面提供了一种新型环保防火胶带，所述防火胶带包括底材层；所述底材层上涂覆一层胶粘剂；所述胶粘剂为阻燃丙烯酸类胶粘剂。
作为一种优选的技术方案，所述阻燃丙烯酸类胶粘剂具有核壳结构，其制备原料，以重量份计，至少包括核层单体40～50、壳层单体25～35、乳化剂0.5～2、交联剂0.3～1.5、引发剂0.1～0.3、阻燃剂10～35、添加剂0.1～1.5、去离子水150；
所述核层单体选自：苯乙烯、醋酸乙烯酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸异丙酯的混合；所述壳层单体为丙烯酸聚醚磷酸酯和甲基丙烯酸甲酯的混合。
作为一种优选的技术方案，所述交联剂分子链中含有氨基和/或磷元素。
作为一种优选的技术方案，所述阻燃剂为有机硅氧烷改性纳米二氧化硅。
作为一种优选的技术方案，所述添加剂选自碳酸钠、纳米碳酸钙、纳米碳酸钡、碳酸氢钠中的一种或多种。
作为一种优选的技术方案，所述壳层单体的重量比例为丙烯酸聚醚磷酸酯：甲基丙烯酸甲酯为(1～3)：1。
作为一种优选的技术方案，所述阻燃丙烯酸类胶粘剂的制备原料还包括2～5重量份的功能单体；所述功能单体分子链上含有环氧基团。
作为一种优选的技术方案，所述乳化剂选自乙烯基磺酸钠、丙烯酰胺基异丙基磺酸钠、2-烯丙基醚-3-羟基丙烷-1-磺酸钠、烷基醇聚醚磺基琥珀酸单酯钠、烷基酚烯丙基聚醚硫酸钠中的一种或多种。
本发明的第二个方面提供了阻燃丙烯酸类胶粘剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)反应釜中加入所需量的去离子水和所需量的乳化剂搅拌混合15～30分钟，加入所需量的核层单体，将体系升温至75～85℃，加入所需量的引发剂，反应1～3小时，得到核层聚合乳液；
(2)所述核层聚合乳液体系中加入所需量的阻燃剂，混合搅拌10～30分钟，然后加入所需量的壳层单体、所需量的引发剂、所需量的添加剂、所需量的功能单体、所需量的交联剂和所需量的乳化剂，反应1～3小时，然后加酸调节体系的PH值到3～5，搅拌30～60分钟后，破乳得到所述阻燃丙烯酸类胶粘剂。
本发明的第三个方面提供了所述的新型环保防火胶带的应用，所述防火胶带应用于汽车、手机、电池领域。
有益效果：发明人意料不到的发现，本发明提供的新型环保防火胶带具有优异的初粘性、剥离强度、持粘性和剪切强度的同时，还具有优异的阻燃性能，巧妙的解决了现有胶粘剂产品中粘结性能和阻燃性能不能兼得的问题。所得的防火胶带各项性能优异，适用于变压器、电池端部绝缘等耐高温、防火、绝缘等性能要求较高的汽车、手机、电池等领域。
具体实施方式
参选以下本发明的优选实施方法的详述以及包括的实施例可更容易地理解本发明的内容。除非另有限定，本文使用的所有技术以及科学术语具有与本发明所属领域普通技术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时，以本说明书中的定义为准。
如本文所用术语“由…制备”与“包含”同义。本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形，意在覆盖非排它性的包括。例如，包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素，而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。
连接词“由…组成”排除任何未指出的要素、步骤或组分。如果用于权利要求中，此短语将使权利要求为封闭式，使其不包含除那些描述的材料以外的材料，但与其相关的常规杂质除外。当短语“由…组成”出现在权利要求主体的子句中而不是紧接在主题之后时，其仅限定在该子句中描述的要素；其它要素并不被排除在作为整体的所述权利要求之外。
当量、浓度、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时，这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围，而不论该范围是否单独公开了。例如，当公开了范围“1至5”时，所描述的范围应被解释为包括范围“1至4”、“1至3”、“1至2”、“1至2和4至5”、“1至3和5”等。当数值范围在本文中被描述时，除非另外说明，否则该范围意图包括其端值和在该范围内的所有整数和分数。
单数形式包括复数讨论对象，除非上下文中另外清楚地指明。“任选的”或者“任意一种”是指其后描述的事项或事件可以发生或不发生，而且该描述包括事件发生的情形和事件不发生的情形。
说明书和权利要求书中的近似用语用来修饰数量，表示本发明并不限定于该具体数量，还包括与该数量接近的可接受的而不会导致相关基本功能的改变的修正的部分。相应的，用“大约”、“约”等修饰一个数值，意为本发明不限于该精确数值。在某些例子中，近似用语可能对应于测量数值的仪器的精度。在本申请说明书和权利要求书中，范围限定可以组合和/或互换，如果没有另外说明这些范围包括其间所含有的所有子范围。
此外，本发明要素或组分前的不定冠词“一种”和“一个”对要素或组分的数量要求(即出现次数)无限制性。因此“一个”或“一种”应被解读为包括一个或至少一个，并且单数形式的要素或组分也包括复数形式，除非所述数量明显旨指单数形式。
“聚合物”意指通过聚合相同或不同类型的单体所制备的聚合化合物。通用术语“聚合物”包含术语“均聚物”、“共聚物”、“三元共聚物”与“共聚体”。
为了解决上述技术问题，本发明的第一个方面提供了一种新型环保防火胶带，所述防火胶带包括底材层；所述底材层上涂覆一层胶粘剂；所述胶粘剂为阻燃丙烯酸类胶粘剂。
本发明提供的新型环保防火胶带中的底材层的材质没有特别的限定，在阻燃性能与本发明提供的阻燃丙烯酸类胶粘剂相匹配的情况下，可以选自棉纸、阻燃聚对苯二甲酸乙二醇酯、阻燃乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚碳酸酯、聚酰亚胺、杜邦公司生产的糯米纸、高性能进口或国产的阻燃芳纶纸、醋酸布、聚四氟乙烯布、玻璃布、环氧薄膜等防火材料。
在一种优选的实施方式中，所述阻燃丙烯酸类胶粘剂具有核壳结构，其制备原料，以重量份计，至少包括核层单体40～50、壳层单体25～35、乳化剂0.5～2、交联剂0.3～1.5、引发剂0.1～0.3、阻燃剂10～35、添加剂0.1～1.5、去离子水150；
所述核层单体选自：苯乙烯、醋酸乙烯酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸异丙酯的混合；所述壳层单体为丙烯酸聚醚磷酸酯和甲基丙烯酸甲酯的混合。
本发明中所述的核壳结构丙烯酸酯为，在不改变丙烯酸酯乳液的前提下，通过设计乳胶粒子的核结构和壳结构的组成来改变乳液粒子结构，从而提高乳液性能。采用常规聚合得到的乳胶粒子是均相的，而核壳乳液聚合得到的乳胶粒子是非均相的。本发明中选用苯乙烯等柔性比较小的化合物作为制备核结构的单体，而采用柔性比较大的丙烯酸聚醚磷酸酯和甲基丙烯酸甲酯化合物作为壳层单体，使反应的到的核壳结构丙烯酸酯聚合物表面具有很好的黏弹性。在制备成胶粘剂之后由于其好的粘弹性，容易浸润到被粘物表面，提高接触面。使所得的胶粘剂具有很好的初粘性。而比较硬的核层结构，为胶粘剂提供硬段，使胶粘剂分子链具有合适的内聚力和弹性，进一步提高胶粘剂的粘结性能。
此外本发明中壳层单体选用带有磷元素的单体，将具有阻燃性能的成分通过化学键的方式引入到聚合物分子链中，极大程度的减少了阻燃剂的使用量。同时，也避免了常规共混加入阻燃剂时出现的，聚合物与阻燃剂相容性差导致阻燃剂易于团聚，共混不均匀，影响阻燃性能等缺点。在胶带发生燃烧时，由于其中的含磷化合物热分解产生聚偏磷酸等强脱水化合物，促使聚合物表面迅速脱水而碳化，阻止单质碳进行蒸发燃烧和分解燃烧。同时在燃烧过程中分解生成不挥发的玻璃状物质，隔离聚合物与助燃物接触，从而达到阻燃效果。
在一种优选的实施方式中，所述交联剂分子链中含有氨基和/或磷元素。
在制备壳层结构过程中加入适量的交联剂，使所得的胶粘剂具有更高的持粘性和剪切力，提供胶粘剂的使用寿命，同时也在一定程度上拓宽所得胶粘剂的使用范围。在交联剂中引入氨基可以使分子链中的环氧等基团开环，也能起到交联剂的作用，减少交联剂的使用量。而当交联中含有磷元素时将进一步提高所得胶粘剂的阻燃性能。当同时含有磷元素和含氮元素的氨基时，胶带在发生燃烧时含氮部分被氧化产生不助燃的气体，稀释环境中的氧气等助燃物浓度，再与磷元素的阻燃作用产生协同作用，达到最佳的阻燃效果。
在一种优选的实施方式中，所述阻燃剂为有机硅氧烷改性纳米二氧化硅。
在一种优选的实施方式中，所述添加剂选自碳酸钠、纳米碳酸钙、纳米碳酸钡、碳酸氢钠中的一种或多种。
选用不含卤族元素的二氧化硅作为阻燃剂不仅可以避免胶带在燃烧过程中产生有害气体，造成对环境的污染，而且二氧化硅能够与胶带中的磷，氮等元素产生协同作用，在使用量很少的情况下就能起到很好的阻燃效果。而当在制备过程中添加纳米碳酸钙等作为添加剂，最后由除去产生通孔，大大加快二氧化硅在发生燃烧过程中往胶带表面的迁移速率，使二氧化硅阻燃剂在燃烧过程中由于体系温度提高，分子运动能力加快，最终使阻燃剂在燃烧发生的第一时间就迁移到胶带表面，形成一层致密的膜，阻碍胶带与氧气等助燃物相接触，大大缩短胶带燃烧时间，提高胶带的防火性能。
在一种优选的实施方式中，所述壳层单体的重量比例为丙烯酸聚醚磷酸酯：甲基丙烯酸甲酯为(1～3)：1。
在一种优选的实施方式中，所述阻燃丙烯酸类胶粘剂的制备原料还包括2～5重量份的功能单体；所述功能单体分子链上含有环氧基团。
本发明中加入结构中含有羟基和环氧基团的功能单体，为阻燃丙烯酸类胶粘剂提供交联位点和必要的极性，提高胶带使用过程中的浸润性和胶往被黏物表面的扩散，从而同时提高阻燃丙烯酸类胶粘剂的初粘性、持粘性、剥离强度、剪切强度等性能。
在一种优选的实施方式中，所述乳化剂选自乙烯基磺酸钠、丙烯酰胺基异丙基磺酸钠、2-烯丙基醚-3-羟基丙烷-1-磺酸钠、烷基醇聚醚磺基琥珀酸单酯钠、烷基酚烯丙基聚醚硫酸钠中的一种或多种。
本发明中使用分子结构中含有可发生反应的双键的乳化剂，乳化过程中产生的乳胶粒稳定性得到很大的提高，同时通过乳化剂分子间的反应使核层和壳层连接起来，提高两层之间的作用力，从而提高胶的综合性能，在调节体系pH值，反应掉体系中的添加剂，产生与核层相连的通孔过程中保证整个乳液体系的稳定和不被破坏。
本发明人意料不到的发现采用含磷的壳层单体与纳米二氧化硅阻燃剂，以及含氨基和/或磷的交联剂制备所得的阻燃丙烯酸类胶粘剂的阻燃效果最好。可能的原因是，防火胶带发生燃烧时由于纳米二氧化硅的迁移速率快，又由于有了通孔的帮助进一步加快其迁移，因此聚合物表面迅速形成一层致密的纳米热氧化硅膜，促使火焰的猝灭。但是由于其导热系数与底材的相比高很多，所以燃烧所产生的热量会继续传递到膜下方的聚合物体中，促使聚合物发生分解燃烧和蒸发燃烧。而由于聚合物分子链中的磷化合物受热分解，产生聚偏磷酸，使聚合物脱水碳化，形成碳层和不挥发的玻璃状物，与二氧化硅产生的膜相互作用，从而进一步提高胶带的防火性能。本发明人意料不到的发现，纳米二氧化硅和磷元素的阻燃作用不单单是两者简单的加和，而是产生了意料不到的阻燃效果，可能是由于纳米二氧化硅除了成膜之外，还能促使磷分解产生的产物均匀分布在聚合物表面，而且纳米二氧化硅膜和磷化合物膜互相贯穿，不仅猝灭火焰，还能阻止热量的扩散，避免阻燃丙烯酸类胶粘剂聚合物的分解或降解。
与此同时，分子链中作为交联剂等作用而引入的含氮的氨基等基团，胶带在燃烧时被氧化成不助燃的气体，降低助燃物的浓度，进一步提高胶带的防火性能。此外本发明中的引入带有环氧基团的功能单体，为体系提供交联位点和极性，提高防火胶带的粘结性能。而且，由于本发明提供的功能单体分子链中不仅含有环氧基团，在反应过程中还产生羟基，而产生的羟基为胶粘剂分子提供氢键位点，使分子链之间的分子间作用力提高，使最后所得的胶带具有很好的剪切等性能，同时也有利于胶粘剂分子链与被粘物的相互接触和扩散，同时提高防火胶带的初粘性、剥离强度和持粘性等性能。
本发明的第二个方面提供了阻燃丙烯酸类胶粘剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)反应釜中加入所需量的去离子水和所需量的乳化剂搅拌混合15～30分钟，加入所需量的核层单体，将体系升温至75～85℃，加入所需量的引发剂，反应1～3小时，得到核层聚合乳液；
(2)所述核层聚合乳液体系中加入所需量的阻燃剂，混合搅拌10～30分钟，然后加入所需量的壳层单体、所需量的引发剂、所需量的添加剂、所需量的功能单体、所需量的交联剂和所需量的乳化剂，反应1～3小时，然后加酸调节体系的PH值到3～5，搅拌30～60分钟后，破乳得到所述阻燃丙烯酸类胶粘剂。
在水相体系中通过乳化剂乳化形成乳胶粒，再加入引发剂引发这些单体，生成具有一定聚合度的丙烯酸酯类核层结构。此外由于这些核层单体均具有亲油的基团，如酯基、烷基等，所以聚合得到的聚丙烯酸类核层结构具有很好的亲油性。因此制备得到核层结构之后，加入有机硅氧烷改性的纳米二氧化硅之时，纳米二氧化硅会均匀分布在核层结构的表面。然后再加入少量的乳化剂，是壳层单体在乳化的同时发生一定程度的溶胀，与此同时，向核层结构中渗透，提高核层和壳层之间的连接。
在制备壳层之时加入纳米碳酸钙作为添加剂，使壳层中分布有碳酸钙，将在调节体系的pH值成酸性时，纳米碳酸钙发生反应，在原来的位置产生与核层相连的通孔，为二氧化硅阻燃剂的往外迁移提供便利。
本发明的第三个方面提供了所述的新型环保防火胶带的应用，所述防火胶带应用于汽车、手机、电池领域。
本发明提供的新型环保防火胶带由于其优良的粘结性能和耐高温、阻燃等性能，适用于变压器、锂电池端部绝缘、模切基材等各电气耐高温、防火、绝缘等高要求的电气应用领域。
下面通过实施例对本发明进行具体描述。有必要在此指出的是，以下实施例只用于对本发明作进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的专业技术人员根据上述本发明的内容做出的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。
另外，如果没有其它说明，所用原料都是市售的，购自国药化学试剂。
实施例
实施例1
实施例1提供了一种新型环保防火胶带，所述防火胶带包括底材层；所述底材层上涂覆一层胶粘剂；所述底材层的材质为阻燃材料；所述胶粘剂为阻燃丙烯酸类胶粘剂。所述底材层的材质为芳纶绝缘纸材料，耐温绝缘等级为C级(220℃)，购自沙井宏建粘胶带制品行。
新型环保防火胶带的制备方法：
将阻燃丙烯酸类胶粘剂液通过涂布机均匀地涂在底层的阻燃材料上，室温放置1小时，然后在烘箱中120℃下烘干5分钟，即可得到所述新型环保防火胶带。
所述阻燃丙烯酸类胶粘剂具有核壳结构，其制备原料，以重量份计，包括核层单体40、壳层单体25、乳化剂0.5、交联剂0.3、引发剂0.1、阻燃剂10、添加剂0.1、功能单体2、去离子水150；
所述核层单体为苯乙烯、醋酸乙烯酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸异丙酯的等质量混合；
所述壳层单体为丙烯酸聚醚磷酸酯(购自上海忠诚精细化工有限公司)、甲基丙烯酸甲酯的混合，其重量比例为丙烯酸聚醚磷酸酯：甲基丙烯酸甲酯为1:1。
所述乳化剂为十二烷基酚烯丙基聚醚硫酸钠，购自武汉大华伟业医药化工有限公司。所述交联剂为乙醇胺磷酸酯，CAS号为1071-23-4，购自河南天孚化工有限公司；所述引发剂为过硫酸钾；所述阻燃剂为有机硅氧烷改性纳米二氧化硅；所述添加剂为碳酸钠。
所述有机硅氧烷改性纳米二氧化硅的制备方法包括如下步骤：
在反应釜中，加入50ml甲苯和2g纳米二氧化硅(购自国药化学试剂，粒径为25～40nm)，超声混合15分钟，然后加入1.8g乙基三甲氧基硅氧烷(CAS号为5314-55-6购自上海吉来德新材料科技有限公司)，加入15mL体积浓度为8％的三乙胺(CAS号为121-44-8，购自国药化学试剂)溶液，在90℃下回流反应2h，过滤，乙酸乙酯洗涤3次，干燥得到有机硅氧烷改性纳米二氧化硅。
所述阻燃丙烯酸类胶粘剂的制备方法包括如下步骤：
(1)常温(25℃)下反应釜中加入150重量份的去离子水和0.3重量份的乳化剂搅拌混合15分钟，加入40重量份的核层单体，将体系升温至75℃，加入0.06重量份的引发剂，反应1小时，得到核层聚合乳液；
(2)所述核层聚合乳液体系中加入10重量份的阻燃剂，混合搅拌10分钟，然后加入25重量份的壳层单体、0.04重量份的引发剂、0.1重量份的添加剂、2重量份的功能单体、0.3重量份的交联剂和0.2重量份的乳化剂，反应1小时，然后加入丙烯酸调节体系的pH值到3，搅拌30分钟后，破乳得到所述阻燃丙烯酸类胶粘剂。
所述功能单体的制备方法包括如下步骤：
室温下(25℃)，取1mol的缩水甘油和5mol三乙胺加入到装有100ml的无水甲苯中，磁力搅拌混合15min，然后将体系的温度降低到-15℃，20min内匀速滴加0.5mol的丁二酰氯，反应2小时后过滤，将滤液浓缩，80℃干燥3小时得到中间功能单体；取1mol所述中间功能单体溶解在80mlN,N-二甲基甲酰中，加入1mol丙烯酸和0.6mol的四丁基溴化按，并在90℃下反应4小时后冷却至室温，过滤，滤液浓缩干燥得到所述的功能单体。所得的功能单体通过核磁共振确认其结构，得到分子结构中各个氢原子的化学位移情况为：1H NMR:δ2.70-2.78(4H,2.74(t,J＝7.4Hz),2.74(t,J＝7.4Hz)),2.98(2H,dd,J＝8.1,4.2Hz),3.02-3.17(4H,3.05(dd,J＝7.7,4.2Hz),3.10(ddt,J＝8.1,7.7,5.0Hz)),4.59-4.63(4H,4.61(d,J＝5.0Hz),4.61(d,J＝5.0Hz)).
实施例2
实施例2提供了一种新型环保防火胶带，所述防火胶带包括底材层；所述底材层上涂覆一层胶粘剂；所述底材层的材质为阻燃材料；所述胶粘剂为阻燃丙烯酸类胶粘剂。所述底材层的材质为芳纶绝缘纸材料，耐温绝缘等级为C级(220℃)，购自沙井宏建粘胶带制品行。
新型环保防火胶带的制备方法与实施例1相同。
所述阻燃丙烯酸类胶粘剂具有核壳结构，其制备原料，以重量份计，包括核层单体50、壳层单体35、乳化剂2、交联剂1.5、引发剂0.3、阻燃剂35、添加剂1.5、功能单体5、去离子水150；
所述核层单体为苯乙烯、醋酸乙烯酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸异丙酯的等质量混合；
所述壳层单体为丙烯酸聚醚磷酸酯和甲基丙烯酸甲酯的混合，其重量比例为丙烯酸聚醚磷酸酯：甲基丙烯酸甲酯为3：1。
所述乳化剂为乙烯基磺酸钠(CAS号为3039-83-6，购自国药化学试剂)和丙烯酰胺基异丙基磺酸钠(购自上海星浩工贸有限公司化工分公司)等质量混合。所述交联剂为乙醇胺磷酸酯，CAS号为1071-23-4，购自河南天孚化工有限公司；所述引发剂为过硫酸钾；所述阻燃剂为有机硅氧烷改性纳米二氧化硅，其制备方法与实施例1相同；所述添加剂为纳米碳酸钡(粒径为25纳米)，购自阳山县中棋实业有限公司。
所述阻燃丙烯酸类胶粘剂的制备方法包括如下步骤：
(1)常温(25℃)下反应釜中加入150重量份的去离子水和1.5重量份的乳化剂搅拌混合30分钟，加入50重量份的核层单体，将体系升温至85℃，加入0.2重量份的引发剂，反应3小时，得到核层聚合乳液；
(2)所述核层聚合乳液体系中加入35重量份的阻燃剂，混合搅拌30分钟，然后加入35重量份的壳层单体、0.1重量份的引发剂、1.5重量份的添加剂、5重量份的功能单体(其制备方法与实施例1相同)、1.5重量份的交联剂和0.5重量份的乳化剂，反应3小时，然后加入丙烯酸调节体系的pH值到5，搅拌60分钟后，破乳得到所述阻燃丙烯酸类胶粘剂。
实施例3
实施例3提供了一种新型环保防火胶带，所述防火胶带包括底材层；所述底材层上涂覆一层胶粘剂；所述底材层的材质为阻燃材料；所述胶粘剂为阻燃丙烯酸类胶粘剂。所述底材层的材质为芳纶绝缘纸材料，耐温绝缘等级为C级(220℃)，购自沙井宏建粘胶带制品行。
新型环保防火胶带的制备方法与实施例1相同。
所述阻燃丙烯酸类胶粘剂具有核壳结构，其制备原料，以重量份计，包括核层单体47、壳层单体28、乳化剂1.5、交联剂0.6、引发剂0.2、阻燃剂14、添加剂1.2、功能单体3.5、去离子水150；
所述核层单体为苯乙烯、醋酸乙烯酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸异丙酯的等质量混合；
所述壳层单体选自：丙烯酸聚醚磷酸酯和甲基丙烯酸甲酯的混合，其重量比例为丙烯酸聚醚磷酸酯：甲基丙烯酸甲酯为1.6：1。
所述乳化剂为十二烷基聚氧乙烯醚磺基琥珀酸单酯二钠(购自上海桑迪精细化工研究所有限公司)和2-烯丙基醚-3-羟基丙烷-1-磺酸钠(购自广州市明祺贸易有限公司)等质量混合。
所述交联剂为乙醇胺磷酸酯，CAS号为1071-23-4，购自河南天孚化工有限公司；所述引发剂为过硫酸钾；所述阻燃剂为有机硅氧烷改性纳米二氧化硅，其制备方法与实施例1相同；所述添加剂为纳米碳酸钙(粒径为25纳米)，购自阳山县中棋实业有限公司。
所述阻燃丙烯酸类胶粘剂的制备方法包括如下步骤：
(1)常温(25℃)下反应釜中加入150重量份的去离子水和1重量份的乳化剂搅拌混合30分钟，加入47重量份的核层单体，将体系升温至80℃，加入0.12重量份的引发剂，反应2小时，得到核层聚合乳液；
(2)所述核层聚合乳液体系中加入14重量份的阻燃剂，混合搅拌30分钟，然后加入28重量份的壳层单体、0.08重量份的引发剂、1.2重量份的添加剂、3.5重量份的功能单体(其制备方法与实施例1相同)、0.6重量份的交联剂和0.5重量份的乳化剂，反应2.5小时，然后加入丙烯酸调节体系的PH值到3.5，搅拌60分钟后，破乳得到所述阻燃丙烯酸类胶粘剂。
实施例4
实施例4提供了一种新型环保防火胶带，与实施例3不同之处在于没有添加功能单体。
实施例5
实施例5提供了一种新型环保防火胶带，与实施例3不同之处在于以丙烯酸缩水甘油酯(CAS号为106-90-1，购自杭州杰恒化工有限公司)代替所述的功能单体。
实施例6
实施例6提供了一种新型环保防火胶带，与实施例3不同之处在于所述交联剂为乙二酰肼(CAS号为996-98-5，购自河南天孚化工有限公司)。
对比例1
对比例1提供了一种新型环保防火胶带，与实施例3不同之处在于所述交联剂为丙烯酸羟乙酯。
对比例2
对比例2提供了一种新型环保防火胶带，与实施例3不同之处在于所述壳层单体为甲基丙烯酸甲酯。
对比例3
对比例3提供了一种新型环保防火胶带，与实施例3不同之处在于所述壳层单体为丙烯酸聚醚磷酸酯。
对比例4
对比例4提供了一种新型环保防火胶带，与实施例3不同之处在于所述乳化剂为十二烷基磺酸钠。
对比例5
对比例5提供了一种新型环保防火胶带，与实施例3不同之处在于没有加入添加剂。
对比例6
对比例6提供了一种新型环保防火胶带，与实施例3不同之处在于所述阻燃丙烯酸类胶粘剂的制备过程中最后将体系的PH值调整到7。
对比例7
对比例7提供了一种新型环保防火胶带，与实施例3不同之处在于所述阻燃丙烯酸类胶粘剂的制备过程中最后将体系的PH值调整到1。
对比例8
对比例8提供了一种新型环保防火胶带，与实施例3不同之处在于没有添加阻燃剂。
对比例9
对比例9提供了一种新型环保防火胶带，与实施例14不同之处在于所述壳层单体为甲基丙烯酸甲酯。
对比例10
对比例10提供了一种新型环保防火胶带，与实施例14不同之处在于所述交联剂为丙烯酸羟乙酯。
对比例11
对比例11提供了一种新型环保防火胶带，与实施例16不同之处在于所述壳层单体为甲基丙烯酸甲酯。
对比例12
对比例12提供了一种新型环保防火胶带，与实施例17不同之处在于没有添加功能单体。
对比例13
对比例13提供了一种新型环保防火胶带，与实施例18不同之处在所述乳化剂为十二烷基磺酸钠。
对比例14
对比例14提供了一种新型环保防火胶带，与实施例3不同之处在所述阻燃丙烯酸类胶粘剂的制备方法包括如下步骤：
(1)常温(25℃)下反应釜中加入150重量份的去离子水和0.5重量份的乳化剂搅拌混合30分钟，加入37重量份的核层单体，将体系升温至80℃，加入0.12重量份的引发剂，反应2小时，得到核层聚合乳液；
(2)所述核层聚合乳液体系中加入4重量份的阻燃剂，混合搅拌30分钟，然后加入18重量份的壳层单体、0.08重量份的引发剂、1.2重量份的添加剂、3.5重量份的功能单体(其制备方法与实施例1相同)、0.6重量份的交联剂和1重量份的乳化剂，反应2.5小时，然后加入丙烯酸调节体系的PH值到3.5，搅拌60分钟后，破乳得到所述阻燃丙烯酸类胶粘剂。
性能评价
1.初粘性测试
参照GB/T 4852-2002《压敏胶粘带初粘性试验方法(滚球法)》测定，采用滚球斜坡停止试验法，测量角度为10°。
2.剥离强度
180°剥离强度测试参照GB/T 2792-1998《压敏胶粘带180剥离强度试验方法》测定。
3.持粘性
参照GB/T 4851-1998《压敏胶粘带持粘性试验方法》测定。将20mm*40mm的试样胶带贴在不锈钢上，下挂1000g砝码，观察试样在1小时内有无下移，若有下移，则记录下移距离。
4.剪切强度
参照GB/T 7754-1987《压敏胶粘带剪切强度试验方法(胶面对背面)》测定。
5.难燃性测试
参照GB/T15903-1995《压敏胶粘带耐燃性试验方法(悬挂法)》测定。
6.垂直燃烧指数
参照UL94美国阻燃材料标准中的薄膜材料阻燃性能进行测试防火胶带的阻燃性能。
表1性能测试表
从表1中可以看出本发明提供的新型环保防火胶带具有很好的初粘性、剥离强度、初粘性，以及优异的阻燃性能，适用于对耐高温、防火等性能要求高的汽车、手机、电池等领域。
前述的实施例仅是说明性的，用于解释本发明所述方法的一些特征。所附的权利要求旨在要求可以设想的尽可能广的范围，且本文所呈现的实施例仅是根据所有可能的实施例的组合的选择的实施方式的说明。因此，申请人的用意是所附的权利要求不被说明本发明的特征的示例的选择限制。在权利要求中所用的一些数值范围也包括了在其之内的子范围，这些范围中的变化也应在可能的情况下解释为被所附的权利要求覆盖。

Claims (10)

1.一种新型环保防火胶带，其特征在于，所述防火胶带包括底材层；所述底材层上涂覆一层胶粘剂；所述胶粘剂为阻燃丙烯酸类胶粘剂。
2.如权利要求1所述的新型环保防火胶带，其特征在于，所述阻燃丙烯酸类胶粘剂具有核壳结构，其制备原料，以重量份计，至少包括核层单体40～50、壳层单体25～35、乳化剂0.5～2、交联剂0.3～1.5、引发剂0.1～0.3、阻燃剂10～35、添加剂0.1～1.5、去离子水150；
所述核层单体选自：苯乙烯、醋酸乙烯酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸异丙酯的混合；所述壳层单体为丙烯酸聚醚磷酸酯和甲基丙烯酸甲酯的混合。
3.如权利要求2所述的新型环保防火胶带，其特征在于，所述交联剂分子链中含有氨基和/或磷元素。
4.如权利要求2所述的新型环保防火胶带，其特征在于，所述阻燃剂为有机硅氧烷改性纳米二氧化硅。
5.如权利要求2所述的新型环保防火胶带，其特征在于，所述添加剂选自碳酸钠、纳米碳酸钙、纳米碳酸钡、碳酸氢钠、碳酸氢钙中的一种或多种。
6.如权利要求2所述的新型环保防火胶带，其特征在于，所述壳层单体的重量比例为丙烯酸聚醚磷酸酯：甲基丙烯酸甲酯为(1～3)：1。
7.如权利要求2所述的新型环保防火胶带，其特征在于，所述阻燃丙烯酸类胶粘剂的制备原料还包括2～5重量份的功能单体；所述功能单体分子链上含有环氧基团。
8.如权利要求2所述的新型环保防火胶带，其特征在于，所述乳化剂选自乙烯基磺酸钠、丙烯酰胺基异丙基磺酸钠、2-烯丙基醚-3-羟基丙烷-1-磺酸钠、烷基醇聚醚磺基琥珀酸单酯钠、烷基酚烯丙基聚醚硫酸钠中的一种或多种。
9.如权利要求2所述的阻燃丙烯酸类胶粘剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)反应釜中加入所需量的去离子水和所需量的乳化剂搅拌混合15～30分钟，加入所需量的核层单体，将体系升温至75～85℃，加入所需量的引发剂，反应1～3小时，得到核层聚合乳液；
(2)所述核层聚合乳液体系中加入所需量的阻燃剂，混合搅拌10～30分钟，然后加入所需量的壳层单体、所需量的引发剂、所需量的添加剂、所需量的功能单体、所需量的交联剂和所需量的乳化剂，反应1～3小时，然后加酸调节体系的pH值到3～5，搅拌30～60分钟后，破乳得到所述阻燃丙烯酸类胶粘剂。
10.如权利要求1～8所述的新型环保防火胶带的应用，其特征在于，所述防火胶带应用于汽车、手机、电池领域。
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