CN108912928A - 阻燃、防水水性核壳型丙烯酸酯类树脂涂料和油漆的制备方法 - Google Patents

阻燃、防水水性核壳型丙烯酸酯类树脂涂料和油漆的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了阻燃、防水水性核壳型丙烯酸酯类树脂涂料和油漆的制备方法，向反应容器中加入以下重量配比的原料：水55~75份、乳化剂0.2~2.2份、丙烯酸0.6~3.0份，升温至50℃，搅拌30min，加入A单体，乳化时间为30~60min；升温到70℃开始通回流水，升温到75℃后保温，滴加引发剂A0.2~0.6重量份，滴加时间持续1~2h，滴加完后反应2~5h，得核层乳液；向所得核层乳液中同时滴加B单体、0.3~0.6重量份的引发剂A和步骤（1）所得阻燃剂4.4重量份，滴加时间持续1~4h，滴加完后保温75~85℃搅拌反应2h，再加入交联剂0.5~1.0重量份，保温75~85℃反应时间1~2h，降温到50℃，加入乳化剂0.3重量份和步骤（2）所得防水剂0.7份，反应时间30min，加氨水调pH值至7~8，得所述的阻燃、防水水性核壳型丙烯酸酯类树脂涂料和油漆，该材料可用于内外墙涂料、金属涂饰和防腐、做木材的油漆及其作为皮革涂饰剂。

Description

阻燃、防水水性核壳型丙烯酸酯类树脂涂料和油漆的制备 方法
技术领域
本发明涉及到水性核壳型丙烯酸酯类树脂的制备方法，尤其是阻燃、防水水性核壳型丙烯酸酯类树脂涂料和油漆的制备方法。
背景技术
涂料，在中国传统名称为油漆。所谓涂料是涂覆在被保护或被装饰的物体表面，并能与被涂物形成牢固附着的连续薄膜，通常是以树脂、或油、或乳液为主，添加或不添加颜料、填料，添加相应助剂，用有机溶剂或水配制而成的粘稠液体。
新中国成立60年来，伴随着国民经济各行业的发展，作为其配套的涂料工业从一个极不引人注目的小行业逐步发展成为国民经济各领域必不可少的重要行业。经过几代人的顽强拼搏、开拓进取，我国已成为世界第二大涂料生产国和消费国，进入到世界涂料行业发展的主流。
涂料的使用寿命根据不同的产品而定的，液态理石质感产品采用改性有机硅树脂乳液为基料，运用特殊包覆技术，将各色色漆包覆成胶状水性彩色颗粒，均匀稳定地悬浮在特定的水性分散体中，各种着色粒子色相保持不变，着色颜料不会在水中析出。那么这种外墙涂料的使用寿命大概为15年。
水性涂料与粉末涂料已成气候，尤其是以水性漆为主的建筑涂料已在我国涂料总量中占到约38%。由于水性漆与油性漆其化学特性有本质上的区别，水性漆与油性漆产品性质也有很大的差异，那么再把水性漆定为油漆行业中的一大分支的陈旧理解，是不科学的。
涂料的分类方法很多，通常有以下几种分类方法：
（1））按产品的形态来分，可分为：液态涂料、粉末型涂料、高固体分涂料。
（2）按涂料使用分散介质：溶剂型涂料；水性涂料（乳液型涂料、水溶性涂料）。
（3））按用途可分为建筑涂料、罐头涂料、汽车涂料、飞机涂料、家电涂料、木器涂料、桥梁涂料、塑料涂料、纸张涂料、船舶涂料、风力发电涂料、核电涂料、管道涂料、钢结构涂料、橡胶涂料、航空涂料等。
（4）按其性能来分，可分为：防腐蚀涂料、防锈涂料、绝缘涂料、耐高温涂料、耐老化涂料、耐酸碱涂料、耐化学介质涂料。
（5））按是否有颜色，可分为：清漆、色漆。
（6）按其施工工序来分，可分为：封闭漆、腻子、底漆、二道底漆、面漆、罩光漆。
（7）按施工方法可分为刷涂涂料、喷涂涂料、辊涂涂料、浸涂涂料、电泳涂料等。
(8) 按功能可分为不粘涂料、铁氟龙涂料、装饰涂料、防腐涂料、导电涂料、防锈涂料、耐高温涂料、示温涂料、隔热涂料、防火涂料、防水涂料等。
(9)家用油漆可分为内墙涂料、外墙涂料、木器漆、金属用漆、地坪漆。
(10)按漆膜性能分（防腐漆、绝缘漆、导电漆、耐热漆……）
(11)按成膜物质分（天然树脂类漆、酚醛类漆、醇酸类漆、氨基类漆、硝基类漆、环氧类漆、氯化橡胶类漆、丙烯酸类漆、聚氨酯类漆、有机硅树脂类漆、氟碳树脂类漆、聚硅氧烷类漆、乙烯树脂类漆……）
(12)按基料的种类分类：可分为有机涂料、无机涂料、有机—无机复合涂料。有机涂料由于其使用的溶剂不同，又分为有机溶剂型涂料和有机水性（包括水乳型和水溶型）涂料两类。生活中常见的涂料一般都是有机涂料。无机涂料指的是用无机高分子材料为基料所生产的涂料，包括水溶性硅酸盐系、硅溶胶系、有机硅及无机聚合物系。有机—无机复合涂料有两种复合形式，一种是涂料在生产时采用有机材料和无机材料共同作为基料，形成复合涂料；另一种是有机涂料和无机涂料在装饰施工时相互结合。
按装饰效果分类：可分为：1.表面平整光滑的平面涂料（俗称平涂），这是最为常见的一种施工方式；2.表面呈砂粒状装饰效果的砂壁状涂料，如真石漆；3.形成凹凸花纹立体装饰效果的复层涂料，如浮雕。
按在建筑物上的使用部位分类：分为内墙涂料、外墙涂料、地面涂料、门窗涂料和顶棚涂料。
按使用功能分类：可分为普通涂料和特种功能性建筑涂料（如防火涂料、防水涂料、防霉涂料、道路标线涂料等）。
按照使用颜色效果分类：如金属漆，本色漆（或者叫作：实色漆），透明清漆等。
201610645798.4 本发明涉及高分子产品的生产制备领域，尤其涉及一种丙烯酸树脂阻燃涂料，12-18份氨基树脂、3-6份丙烯酸乙酯、3-5份丙烯酸丁酯、2-10份三聚氰胺、1-2份消泡剂、2-6份颜填料、2-3份丙烯酸、60～70重量份的含羧基的阴离子水性树脂、5～10重量份的耐水颜料、7～8重量份的助剂、1～2重量份的界面附着力增进剂、4-8份成炭剂、10～20重量份的去离子水；界面附着力增进剂由金属有机物、多异氰酸酯和含有羟基的低聚物反应而成。本发明的丙烯酸树脂涂料与基材之间具有优异的界面附着力并且具有很好的阻燃效果。
阻燃、抗菌、防水石墨烯改性丙烯酸酯树脂涂料制备方法201610331925.3公开了阻燃、抗菌、防水石墨烯改性丙烯酸酯类树脂涂料制备方法，将核桃青皮剥离后用水洗净，置于烘箱内40~70℃温度下烘干至恒重，粉碎并过80~100目筛，得核桃青皮粉末，称取核桃青皮粉末及水，加入烯丙基三甲基氯化铵、4-甲氧基乙酰乙酸甲酯于80~100℃温度下回流煎煮，过滤煎煮液，60~70℃温度下减压浓缩，待浓缩液成水含量在15%~20%的浓膏状至恒重即可，得到核桃青皮提取物浓缩液，并用于丙烯酸酯类树脂中，所得丙烯酸酯类树脂具有抗菌、阻燃和防水性好。
发明内容
本发明涉及到阻燃、防水水性核壳型丙烯酸酯类树脂涂料和油漆的制备方法，是构思的主要思路是在将膨胀性阻燃剂和防水剂用乙烯基单体进行改性，可以接枝到丙烯酸树脂中，具体而言是用乙烯基膦作为桥梁，在2-氨基异丁酸的协助下将膨胀性阻燃剂反应到丙烯酸树脂中，同时用丙烯酸、丙烯酸羟乙酯在氨基三甲叉膦酸和四甲基乙二胺的作用下将防水剂接枝到丙烯酸树脂中，并用自制的交联剂的作用下，得到阻燃、防水水性核壳型丙烯酸酯类树脂涂料和油漆。
阻燃、防水水性核壳型丙烯酸酯类树脂涂料和油漆的制备方法，其制备方法为：
（1）阻燃剂的制备：将四羟甲基硫酸磷1mol、γ-氨丙基三乙氧基硅烷0.4mol和磷酸3mol加入到三口烧瓶中，再加入三乙胺5%（四羟甲基硫酸磷和γ―氨丙基三乙氧基硅烷总重量的5%）和催化剂A为4.2g，90-120℃反应3~5h，降温到70~80℃，反应2~5h，再升温到90~100℃，加入1~2mol二乙醇胺、三氯叔丁醇0.3mol、0.3mol乙烯基膦和2-氨基异丁酸1.6g，反应时间2~6h，得到该阻燃剂；
（2）防水剂的制备：将丙烯酸10g、三甲基羟乙基丙二胺1.6g和丙烯酸羟乙酯0.7g加入到三口瓶中，再加入引发剂A0.6g，然后加入70g水，逐步升温至85℃，依次加入22g椰油脂肪酸，16g二乙醇酰胺、三羟甲基丙烷6.9g、氨基三甲叉膦酸4.4g和四甲基乙二胺0.7g，混合均匀，升温至70℃，搅拌至完全溶解，反应2h，即得该防水剂；
（3）向反应容器中加入以下重量配比的原料：水55~75份、乳化剂0.2~2.2份、丙烯酸0.6~3.0份，升温至50℃，搅拌30min，加入A单体，乳化时间为30~60min；升温到70℃开始通回流水，升温到75℃后保温，滴加引发剂A0.2~0.6重量份，滴加时间持续1~2h，滴加完后反应2~5h，得核层乳液；
所述A单体是由：丙烯酸丁酯3~8重量份、甲基丙烯酸甲酯2~6重量份、丙烯酸乙酯3~3.5重量份混合而成；
（4）向步骤（3）所得核层乳液中同时滴加B单体、0.3~0.6重量份的引发剂A和步骤（1）所得阻燃剂4.4重量份，滴加时间持续1~4h，滴加完后保温75~85℃搅拌反应2h，再加入交联剂0.5~1.0重量份，保温75~85℃反应时间1~2h，降温到50℃，加入乳化剂0.3重量份和步骤（2）所得防水剂0.7份，反应时间30min，加氨水调pH值至7~8，得所述的阻燃、防水水性核壳型丙烯酸酯类树脂涂料和油漆；
所述B单体是由：丙烯酸丁酯4~8重量份、甲基丙烯酸甲酯3~6重量份、丙烯酸乙酯3~5重量份混合而成。
其催化剂A为2,4-二氯硝基苯、对硝基苯胺、硫酸羟胺、氯化羟胺的任意一种。
乳化剂为十二烷基苯磺酸钠与脂肪醇聚氧乙烯醚按重量比4:1混合的混合物；乙烯基膦为乙烯基膦酸二乙酯、乙烯基膦酸的任意一种；引发剂A为过硫酸铵、过硫酸钾的任意一种；所述的交联剂的制备方法为：将羟基乙叉二膦酸4.6g和2-羟基丙三羧酸3.5g加入到三口烧瓶中，90℃下加入季戊四醇6.2g和三羟甲基丙烷4.1g，保温反应2~4h，再加入7-羟基香豆素-3-羧酸1.1g，于110℃下反应3-4h，得该交联剂。
本发明的优势在于：
（1）选择2,4-二氯硝基苯、对硝基苯胺、硫酸羟胺、氯化羟胺作为膨胀性阻燃剂的催化剂；具有无毒、效率高的优势；
（2）阻燃剂为膨胀型阻燃剂，具有良好的剩炭率和膨胀性，来促使丙烯酸树脂表面具有较多的致密炭层，同时膨胀性具有热的不导热体，降低了外部热量继续燃烧的倾向。
（3）将膨胀性阻燃剂和防水剂用乙烯基单体进行改性，可以接枝到丙烯酸树脂中，具体而言是用乙烯基膦作为桥梁，在2-氨基异丁酸的协助下将膨胀性阻燃剂反应到丙烯酸树脂中，同时用丙烯酸、丙烯酸羟乙酯在氨基三甲叉膦酸和四甲基乙二胺的作用下将防水剂接枝到丙烯酸树脂中，并用自制的交联剂的作用下，得到阻燃、防水水性核壳型丙烯酸酯类树脂涂料和油漆。
（4）在丙烯酸树脂制备的步骤（3）和步骤（4）未特别说明的引发剂，均用5g水溶解。
具体实施方式
实例1
阻燃、防水水性核壳型丙烯酸酯类树脂涂料和油漆的制备方法，其制备方法为：
（1）阻燃剂的制备：将四羟甲基硫酸磷1mol、γ-氨丙基三乙氧基硅烷0.4mol和磷酸3mol加入到三口烧瓶中，再加入三乙胺5%（四羟甲基硫酸磷和γ―氨丙基三乙氧基硅烷总重量的5%）和催化剂A为4.2g，90℃反应3h，降温到70℃，反应2h，再升温到90℃，加入1mol二乙醇胺、三氯叔丁醇0.3mol、0.3mol乙烯基膦和2-氨基异丁酸1.6g，反应时间2h，得到该阻燃剂；
（2）防水剂的制备：将丙烯酸10g、三甲基羟乙基丙二胺1.6g和丙烯酸羟乙酯0.7g加入到三口瓶中，再加入引发剂A0.6g，然后加入70g水，逐步升温至85℃，依次加入22g椰油脂肪酸，16g二乙醇酰胺、三羟甲基丙烷6.9g、氨基三甲叉膦酸4.4g和四甲基乙二胺0.7g，混合均匀，升温至70℃，搅拌至完全溶解，反应2h，即得该防水剂；
（3）向反应容器中加入以下重量配比的原料：水55份、乳化剂0.2份、丙烯酸0.6份，升温至50℃，搅拌30min，加入A单体，乳化时间为30min；升温到70℃开始通回流水，升温到75℃后保温，滴加引发剂A0.2重量份（用5重量份水溶解），滴加时间1h，滴加完后反应2h，得核层乳液；
所述A单体是由：丙烯酸丁酯3重量份、甲基丙烯酸甲酯2重量份、丙烯酸乙酯3重量份混合而成；
（4）向步骤（3）所得核层乳液中同时滴加B单体、0.3重量份的引发剂A（用5重量份水溶解）和步骤（1）所得阻燃剂4.4重量份，滴加时间持续1h，滴加完后，保温75℃搅拌反应2h，再加入交联剂0.5重量份，保温75℃反应时间1h，降温到50℃，加入乳化剂0.3重量份和步骤（2）所得防水剂0.7份，反应时间30min，加氨水调pH值至7~8，得所述的阻燃、防水水性核壳型丙烯酸酯类树脂涂料和油漆；
所述B单体是由：丙烯酸丁酯4重量份、甲基丙烯酸甲酯3重量份、丙烯酸乙酯3重量份混合而成。
其催化剂A为2,4-二氯硝基苯。
乳化剂为十二烷基苯磺酸钠与脂肪醇聚氧乙烯醚按重量比4:1混合的混合物；乙烯基膦为乙烯基膦酸二乙酯；引发剂A为过硫酸铵；所述的交联剂的制备方法为：将羟基乙叉二膦酸4.6g和2-羟基丙三羧酸3.5g加入到三口烧瓶中，90℃下加入季戊四醇6.2g和三羟甲基丙烷4.1g，保温反应2h，再加入7-羟基香豆素-3-羧酸1.1g，于110℃下反应3h，得该交联剂。
实例2
阻燃、防水水性核壳型丙烯酸酯类树脂涂料和油漆的制备方法，其制备方法为：
（1）阻燃剂的制备：将四羟甲基硫酸磷1mol、γ-氨丙基三乙氧基硅烷0.4mol和磷酸3mol加入到三口烧瓶中，再加入三乙胺5%（四羟甲基硫酸磷和γ―氨丙基三乙氧基硅烷总重量的5%）和催化剂A为4.2g， 120℃反应5h，降温到80℃，反应5h，再升温到100℃，加入2mol二乙醇胺、三氯叔丁醇0.3mol、0.3mol乙烯基膦和2-氨基异丁酸1.6g，反应时间6h，得到该阻燃剂；
（2）防水剂的制备：将丙烯酸10g、三甲基羟乙基丙二胺1.6g和丙烯酸羟乙酯0.7g加入到三口瓶中，再加入引发剂A0.6g，然后加入70g水，逐步升温至85℃，依次加入22g椰油脂肪酸，16g二乙醇酰胺、三羟甲基丙烷6.9g、氨基三甲叉膦酸4.4g和四甲基乙二胺0.7g，混合均匀，升温至70℃，搅拌至完全溶解，反应2h，即得该防水剂；
（3）向反应容器中加入以下重量配比的原料：水75份、乳化剂2.2份、丙烯酸3.0份，升温至50℃，搅拌30min，加入A单体，乳化时间为60min；升温到70℃开始通回流水，升温到75℃后保温，滴加引发剂A0.6重量份，滴加时间持续2h，滴加完后反应5h，得核层乳液；
所述A单体是由：丙烯酸丁酯8重量份、甲基丙烯酸甲酯6重量份、丙烯酸乙酯3.5重量份混合而成；
（4）向步骤（3）所得核层乳液中同时滴加B单体、0.6重量份的引发剂A和步骤（1）所得阻燃剂4.4重量份，滴加时间持续4h，滴加完后保温85℃搅拌反应2h，再加入交联剂1.0重量份，保温85℃反应时间2h，降温到50℃，加入乳化剂0.3重量份和步骤（2）所得防水剂0.7份，反应时间30min，加氨水调pH值至7~8，得所述的阻燃、防水水性核壳型丙烯酸酯类树脂涂料和油漆；
所述B单体是由：丙烯酸丁酯8重量份、甲基丙烯酸甲酯6重量份、丙烯酸乙酯5重量份混合而成。
其催化剂A为对硝基苯胺。
乳化剂为十二烷基苯磺酸钠与脂肪醇聚氧乙烯醚按重量比4:1混合的混合物；乙烯基膦为乙烯基膦酸；引发剂A为过硫酸钾；所述的交联剂的制备方法为：将羟基乙叉二膦酸4.6g和2-羟基丙三羧酸3.5g加入到三口烧瓶中，90℃下加入季戊四醇6.2g和三羟甲基丙烷4.1g，保温反应4h，再加入7-羟基香豆素-3-羧酸1.1g，于110℃下反应4h，得该交联剂。
实例3
阻燃、防水水性核壳型丙烯酸酯类树脂涂料和油漆的制备方法，其制备方法为：
（1）阻燃剂的制备：将四羟甲基硫酸磷1mol、γ-氨丙基三乙氧基硅烷0.4mol和磷酸3mol加入到三口烧瓶中，再加入三乙胺5%（四羟甲基硫酸磷和γ―氨丙基三乙氧基硅烷总重量的5%）和催化剂A为4.2g，105℃反应4h，降温到75℃，反应3.5h，再升温到95℃，加入1.5mol二乙醇胺、三氯叔丁醇0.3mol、0.3mol乙烯基膦和2-氨基异丁酸1.6g，反应时间4h，得到该阻燃剂。
（2）防水剂的制备：将丙烯酸10g、三甲基羟乙基丙二胺1.6g和丙烯酸羟乙酯0.7g加入到三口瓶中，再加入引发剂A0.6g，然后加入70g水，逐步升温至85℃，依次加入22g椰油脂肪酸，16g二乙醇酰胺、三羟甲基丙烷6.9g、氨基三甲叉膦酸4.4g和四甲基乙二胺0.7g，混合均匀，升温至70℃，搅拌至完全溶解，反应2h，即得该防水剂；
（3）向反应容器中加入以下重量配比的原料：水65份、乳化剂1.2份、丙烯酸1.8份，升温至50℃，搅拌30min，加入A单体，乳化时间为45min；升温到70℃开始通回流水，升温到75℃后保温，滴加引发剂A0.4重量份，滴加时间持续1.5h，滴加完后反应2.5h，得核层乳液；
所述A单体是由：丙烯酸丁酯5.5重量份、甲基丙烯酸甲酯4重量份、丙烯酸乙酯3.3重量份混合而成；
（4）向步骤（3）所得核层乳液中同时滴加B单体、0.45重量份的引发剂A和步骤（1）所得阻燃剂4.4重量份，滴加时间持续2.5h，滴加完后保温80℃搅拌反应2h，再加入交联剂0.75重量份，保温80℃反应时间1.5h，降温到50℃，加入乳化剂0.3重量份和步骤（2）所得防水剂0.7份，反应时间30min，加氨水调pH值至7~8，得所述的阻燃、防水水性核壳型丙烯酸酯类树脂涂料和油漆；
所述B单体是由：丙烯酸丁酯6重量份、甲基丙烯酸甲酯4.5重量份、丙烯酸乙酯4重量份混合而成。
其催化剂A为硫酸羟胺。
乳化剂为十二烷基苯磺酸钠与脂肪醇聚氧乙烯醚按重量比4:1混合的混合物；乙烯基膦为乙烯基膦酸二乙酯；引发剂A为过硫酸铵；所述的交联剂的制备方法为：将羟基乙叉二膦酸4.6g和2-羟基丙三羧酸3.5g加入到三口烧瓶中，90℃下加入季戊四醇6.2g和三羟甲基丙烷4.1g，保温反应3h，再加入7-羟基香豆素-3-羧酸1.1g，于110℃下反应3.5h，得该交联剂。
实例4
阻燃、防水水性核壳型丙烯酸酯类树脂涂料和油漆的制备方法，其制备方法为：
（1）阻燃剂的制备：将四羟甲基硫酸磷1mol、γ-氨丙基三乙氧基硅烷0.4mol和磷酸3mol加入到三口烧瓶中，再加入三乙胺5%（四羟甲基硫酸磷和γ―氨丙基三乙氧基硅烷总重量的5%）和催化剂A为4.2g，90℃反应5h，降温到80℃，反应5h，再升温到100℃，加入2mol二乙醇胺、三氯叔丁醇0.3mol、0.3mol乙烯基膦和2-氨基异丁酸1.6g，反应时间3h，得到该阻燃剂。
（2）防水剂的制备：将丙烯酸10g、三甲基羟乙基丙二胺1.6g和丙烯酸羟乙酯0.7g加入到三口瓶中，再加入引发剂A0.6g，然后加入70g水，逐步升温至85℃，依次加入22g椰油脂肪酸，16g二乙醇酰胺、三羟甲基丙烷6.9g、氨基三甲叉膦酸4.4g和四甲基乙二胺0.7g，混合均匀，升温至70℃，搅拌至完全溶解，反应2h，得该防水剂；
（3）向反应容器中加入以下重量配比的原料：水60份、乳化剂1份、丙烯酸2份，升温至50℃，搅拌30min，加入A单体，乳化时间为45min；升温到70℃开始通回流水，升温到75℃后保温，滴加引发剂A0.2重量份，滴加时间持续1h，滴加完后反应2h，得核层乳液；
所述A单体是由：丙烯酸丁酯3重量份、甲基丙烯酸甲酯6重量份、丙烯酸乙酯3.5重量份混合而成；
（4）向步骤（3）所得核层乳液中同时滴加B单体、0.6重量份的引发剂A和步骤（1）所得阻燃剂4.4重量份，滴加时间持续4h，滴加完后保温85℃搅拌反应2h，再加入交联剂1.0重量份，保温85℃反应时间2h，降温到50℃，加入乳化剂0.3重量份和步骤（2）所得防水剂0.7份，反应时间30min，加氨水调pH值至7~8，得所述的阻燃、防水水性核壳型丙烯酸酯类树脂涂料和油漆；
所述B单体是由：丙烯酸丁酯4重量份、甲基丙烯酸甲酯3重量份、丙烯酸乙酯5重量份混合而成。
其催化剂A为氯化羟胺。乳化剂为十二烷基苯磺酸钠与脂肪醇聚氧乙烯醚按重量比4:1混合的混合物；乙烯基膦为乙烯基膦酸二乙酯；引发剂A为过硫酸铵；所述的交联剂的制备方法为：将羟基乙叉二膦酸4.6g和2-羟基丙三羧酸3.5g加入到三口烧瓶中，90℃下加入季戊四醇6.2g和三羟甲基丙烷4.1g，保温反应2h，再加入7-羟基香豆素-3-羧酸1.1g，于110℃下反应4h，得该交联剂。
实例5
阻燃、防水水性核壳型丙烯酸酯类树脂涂料和油漆的制备方法，其制备方法为：
（1）阻燃剂的制备：将四羟甲基硫酸磷1mol、γ-氨丙基三乙氧基硅烷0.4mol和磷酸3mol加入到三口烧瓶中，再加入三乙胺5%（四羟甲基硫酸磷和γ―氨丙基三乙氧基硅烷总重量的5%）和催化剂A为4.2g，120℃反应3h，降温到70℃，反应2h，再升温到90℃，加入1mol二乙醇胺、三氯叔丁醇0.3mol、0.3mol乙烯基膦和2-氨基异丁酸1.6g，反应时间2h，得到该阻燃剂。
（2）防水剂的制备：将丙烯酸10g、三甲基羟乙基丙二胺1.6g和丙烯酸羟乙酯0.7g加入到三口瓶中，再加入引发剂A0.6g，然后加入70g水，逐步升温至85℃，依次加入22g椰油脂肪酸，16g二乙醇酰胺、三羟甲基丙烷6.9g、氨基三甲叉膦酸4.4g和四甲基乙二胺0.7g，混合均匀，升温至70℃，搅拌至完全溶解，反应2h，得该防水剂。
（3）向反应容器中加入以下重量配比的原料：水55份、乳化剂2.2份、丙烯酸3.0份，升温至50℃，搅拌30min，加入A单体，乳化时间为60min；升温到70℃开始通回流水，升温到75℃后保温，滴加引发剂A0.6重量份，滴加时间持续2h，滴加完后反应5h，得核层乳液；
所述A单体是由：丙烯酸丁酯8重量份、甲基丙烯酸甲酯2重量份、丙烯酸乙酯3重量份混合而成；
（4）向步骤（3）所得核层乳液中同时滴加B单体、0.3重量份的引发剂A和步骤（1）所得阻燃剂4.4重量份，滴加时间持续1h，滴加完后保温75℃搅拌反应2h，再加入交联剂0.5重量份，保温75℃反应时间1h，降温到50℃，加入乳化剂0.3重量份和步骤（2）所得防水剂0.7份，反应时间30min，加氨水调pH值至7~8，得所述的阻燃、防水水性核壳型丙烯酸酯类树脂涂料和油漆；
所述B单体是由：丙烯酸丁酯5重量份、甲基丙烯酸甲酯4重量份、丙烯酸乙酯4重量份混合而成。
其催化剂A为对硝基苯胺。乳化剂为十二烷基苯磺酸钠与脂肪醇聚氧乙烯醚按重量比4:1混合的混合物；乙烯基膦为乙烯基膦酸二乙酯；引发剂A为过硫酸钾；所述的交联剂的制备方法为：将羟基乙叉二膦酸4.6g和2-羟基丙三羧酸3.5g加入到三口烧瓶中，90℃下加入季戊四醇6.2g和三羟甲基丙烷4.1g，保温反应3h，再加入7-羟基香豆素-3-羧酸1.1g，于110℃下反应3h，得该交联剂。
阻燃性通过氧指数、有焰燃烧时间来衡量，其中阻燃性和耐光性均为测定其丙烯酸酯类树脂涂料所成膜的性能和膨胀性是将马弗炉加热到500℃，将装有1g（误差不超过0.1g）的坩埚，置于马弗炉中加热10min，测量膨胀率和剩炭率（只是测定阻燃剂）。
表1 测试性能
实例1 实例2 实例3 实例4 实例5
氧指数/% 28.4 28.7 29.4 29.2 28.8
有焰燃烧时间/s 3.2 3.5 3.8 4.2 3.9
阻燃剂的剩炭率/% 66.2 68.4 69.8 68.7 68.8
阻燃剂膨胀率 67.9 66.4 68.3 68.9 68.5
防水性（0.3Mpa）30min 不漏水 不漏水 不漏水 不漏水 不漏水
从表1可以看出，该聚氨酯涂料与胶黏剂在氧指数、有焰燃烧时间和防水性方面均优于背景技术中所提及的发明专利的性能，由于篇幅所限，申请人对201610331925.3的实例1和201610645798.4 的实例2均作了氧指数和有焰燃烧时间的测试，发现其氧指数分别为26.2和22.9，其有焰燃烧时间分别为19.8和16.8。
表2 测试性能（未加催化剂A）
实例1 实例2 实例3 实例4 实例5
氧指数/% 26.3 25.8 25.9 24.7 26.6
有焰燃烧时间/s 13.6 15.2 14.9 16.8 19.8
阻燃剂的剩炭率/% 58.6 52.3 53.9 54.2 57.8
阻燃剂膨胀率 52.9 51.8 53.5 56.3 54.9
从表2可以看出，未加催化剂A的氧指数、有焰燃烧时间、剩炭率和膨胀率均下降。
表3 测试性能（加催化剂A，未加2-氨基异丁酸）
实例1 实例2 实例3 实例4 实例5
氧指数/% 27.6 26.9 26.7 25.9 27.7
有焰燃烧时间/s 8.8 11.6 13.2 8.9 11.6
阻燃剂的剩炭率/% 61.2 59.6 58.7 58.6 60.3
阻燃剂膨胀率 61.3 58.8 59.7 58.9 56.8
从表3可以看出，2-氨基异丁酸提高了阻燃性能的各个指标。
表4 测试性能（未加交联剂）
实例1 实例2 实例3 实例4 实例5
防水性（0.3Mpa）30min 漏水 漏水 不漏水 漏水 漏水
从表4可以看出，未加交联剂所得数据大部分漏水。
表5 测试性能（未加防水剂）
实例1 实例2 实例3 实例4 实例5
防水性（0.3Mpa）30min， 漏水 漏水 漏水 漏水 漏水
从表5可以看出，未加防水剂，所得材料漏水。
表6 测试性能（加防水剂，未加氨基三甲叉膦酸或四甲基乙二胺）
实例1 实例2 实例3 实例4 实例5
防水性（0.3Mpa）30min，未加氨基三甲叉膦酸 漏水 不漏水 漏水 不漏水 漏水
防水性（0.3Mpa）30min，未加四甲基乙二胺 不漏水 漏水 漏水 不漏水 不漏水
从表6可以看出，未加氨基三甲叉膦酸或四甲基乙二胺，所得材料部分漏水。

Claims (6)

1.阻燃、防水水性核壳型丙烯酸酯类树脂涂料和油漆的制备方法，其制备方法为：
（1）阻燃剂的制备：将四羟甲基硫酸磷1mol、γ-氨丙基三乙氧基硅烷0.4mol和磷酸3mol加入到三口烧瓶中，再加入三乙胺5%（四羟甲基硫酸磷和γ―氨丙基三乙氧基硅烷总重量的5%）和催化剂A为4.2g，90-120℃反应3~5h，降温到70~80℃，反应2~5h，再升温到90~100℃，加入1~2mol二乙醇胺、三氯叔丁醇0.3mol、0.3mol乙烯基膦和2-氨基异丁酸1.6g，反应时间2~6h，得到该阻燃剂；
（2）防水剂的制备：将丙烯酸10g、三甲基羟乙基丙二胺1.6g和丙烯酸羟乙酯0.7g加入到三口瓶中，再加入引发剂A0.6g，然后加入70g水，逐步升温至85℃，依次加入22g椰油脂肪酸，16g二乙醇酰胺、三羟甲基丙烷6.9g、氨基三甲叉膦酸4.4g和四甲基乙二胺0.7g，混合均匀，升温至70℃，搅拌至完全溶解，反应2h，即得该防水剂；
（3）向反应容器中加入以下重量配比的原料：水55~75份、乳化剂0.2~2.2份、丙烯酸0.6~3.0份，升温至50℃，搅拌30min，加入A单体，乳化时间为30~60min；升温到70℃开始通回流水，升温到75℃后保温，滴加引发剂A0.2~0.6重量份，滴加时间持续1~2h，滴加完后反应2~5h，得核层乳液；
所述A单体是由：丙烯酸丁酯3~8重量份、甲基丙烯酸甲酯2~6重量份、丙烯酸乙酯3~3.5重量份混合而成；
（4）向步骤（3）所得核层乳液中同时滴加B单体、0.3~0.6重量份的引发剂A和步骤（1）所得阻燃剂4.4重量份，滴加时间持续1~4h，滴加完后保温75~85℃搅拌反应2h，再加入交联剂0.5~1.0重量份，保温75~85℃反应时间1~2h，降温到50℃，加入乳化剂0.3重量份和步骤（2）所得防水剂0.7份，反应时间30min，加氨水调pH值至7~8，得所述的阻燃、防水水性核壳型丙烯酸酯类树脂涂料和油漆；
所述B单体是由：丙烯酸丁酯4~8重量份、甲基丙烯酸甲酯3~6重量份、丙烯酸乙酯3~5重量份混合而成。
2.如权利1所述的阻燃、防水、耐光水性聚氨酯涂料和胶黏剂的制备方法，其催化剂A为2,4-二氯硝基苯、对硝基苯胺、硫酸羟胺、氯化羟胺的任意一种。
3.如权利要求1所述的一种阻燃性核壳型水性丙烯酸酯类树脂涂料的制备方法，其特征在于，乳化剂为十二烷基苯磺酸钠与脂肪醇聚氧乙烯醚按重量比4:1混合的混合物。
4.如权利1所述的阻燃、防水水性核壳型丙烯酸酯类树脂涂料和油漆的制备方法，乙烯基膦为乙烯基膦酸二乙酯、乙烯基膦酸的任意一种。
5.如权利1所述的阻燃、防水水性核壳型丙烯酸酯类树脂涂料和油漆的制备方法，所述的引发剂A为过硫酸铵、过硫酸钾的任意一种。
6.如权利1所述的阻燃、防水水性核壳型丙烯酸酯类树脂涂料和油漆的制备方法，所述的交联剂的制备方法为：将羟基乙叉二膦酸4.6g和2-羟基丙三羧酸3.5g加入到三口烧瓶中，90℃下加入季戊四醇6.2g和三羟甲基丙烷4.1g，保温反应2~4h，再加入7-羟基香豆素-3-羧酸1.1g，于110℃下反应3-4h，得该交联剂。
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Inventor after: Wang Quanjie

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Inventor after: Yu Han

Inventor after: Duan Xiaoning

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Effective date of registration: 20201116

Address after: 264005 School of chemistry and chemical engineering, Yantai University, 30 Qingquan Road, Laishan District, Shandong, Yantai

Applicant after: Yantai University

Address before: 264025 School of chemistry and materials science, Ludong University, 186 Hongqi Middle Road, Zhifu District, Yantai, Shandong

Applicant before: Duan Xiaoning

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Denomination of invention: Preparation method of flame retardant and waterproof waterborne core-shell acrylate resin coating and paint

Effective date of registration: 20211214

Granted publication date: 20201201

Pledgee: Yantai financing guarantee Group Co.,Ltd.

Pledgor: Yantai University

Registration number: Y2021980014777

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Date of cancellation: 20220317

Granted publication date: 20201201

Pledgee: Yantai financing guarantee Group Co.,Ltd.

Pledgor: Yantai University

Registration number: Y2021980014777

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Effective date of registration: 20231024

Address after: Room 521, 5th Floor, Huaying Building, No.1 Chaoyang Road, Maoming City, Guangdong Province, 525000

Patentee after: Guangdong Shouye Chemical Co.,Ltd.

Address before: 264005 College of Chemistry and Chemical Engineering, Yantai University, 30 Qingquan Road, Laishan District, Yantai City, Shandong Province

Patentee before: Yantai University