CN110306380A - 一种用于瓦楞纸板的防水阻燃涂料及其制备方法 - Google Patents
一种用于瓦楞纸板的防水阻燃涂料及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110306380A CN110306380A CN201910680174.XA CN201910680174A CN110306380A CN 110306380 A CN110306380 A CN 110306380A CN 201910680174 A CN201910680174 A CN 201910680174A CN 110306380 A CN110306380 A CN 110306380A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- corrugated board
- retardant
- waterproof flame
- flame
- isopropanol
- 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.)
- Granted
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
- D21H19/00—Coated paper; Coating material
- D21H19/10—Coatings without pigments
- D21H19/14—Coatings without pigments applied in a form other than the aqueous solution defined in group D21H19/12
-
- 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
- D21H19/00—Coated paper; Coating material
- D21H19/10—Coatings without pigments
- D21H19/14—Coatings without pigments applied in a form other than the aqueous solution defined in group D21H19/12
- D21H19/24—Coatings without pigments applied in a form other than the aqueous solution defined in group D21H19/12 comprising macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
-
- 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
Abstract
本发明涉及一种用于瓦楞纸板的防水阻燃涂料及其制备方法,该防水阻燃涂料包括水和以下重量百分比的组分:有机硅改性聚氨酯水分散体48%‑52%、聚磷酸铵10%‑12%、三聚氰胺磷酸盐5.0%‑6.0%、季戊四醇5.0%‑6.0%、异丙醇4.0%‑5.0%、异丙醇硅溶胶3.0%‑3.5%、甲基三甲氧基硅烷1.5%‑1.8%、壬基酚聚氧乙烯醚0.1%‑0.2%、助剂0.5%‑1.0%。在涂层薄且涂布量少的情况下,该防水阻燃涂料提高了瓦楞纸板的机械强度和力学性能;使瓦楞纸板达到难燃级别,防火阻燃效果明显;涂膜表面水接触角达到120°以上,瓦楞纸板具有良好的抗潮防水性。
Description
技术领域
本发明属于瓦楞纸板技术领域,具体涉及一种用于瓦楞纸板的防水阻燃涂料,同时还涉及一种上述的用于瓦楞纸板的防水阻燃涂料的制备方法。
背景技术
随着电商、物流和快递行业的兴起及爆炸式发展,作为包装材料使用的瓦楞纸板用量也呈现大幅度增长,瓦楞纸板行业进入快速发展和壮大期。瓦楞纸板又称波纹纸板,是将瓦楞原纸加工成瓦楞形状后按一定的方式与箱纸板粘合在一起形成的多层纸板,由至少一层瓦楞纸和一层箱板纸粘合而成,具有较好的强度、弹性和挺度。
瓦楞纸板用作包装材料主要有以下三点优势:1)制作成本低廉,制成的包装容器质量轻、可折叠,便于仓储和运输,原纸成本远低于塑料、金属等其他材料;2)便于回收利用,符合绿色包装要求,瓦楞纸板回收后可作为纸浆或模塑生产的原材料,也可二次生产出瓦楞纸板;3)便于加工成型,可通过模切压痕折叠等步骤加工成商品所需的包装容器,操作简单易行。瓦楞纸板的生产工艺已经呈现较高的自动化和流水作业,其连续式生产线是将瓦楞压制、涂胶、层合、干燥定型在同一台机器上连续完成,生产速率快、成本低,又能保证瓦楞纸板质量。
由于瓦楞纸板的主要成分为植物纤维素,在受热时随着温度升高而脱水氧化,常温状态下瓦楞纸板的氧指数仅为15%,属于易燃品。在电商、物流、快递行业的仓储和运输过程中,大量的瓦楞纸箱堆积,存在较大的消防安全隐患;新闻时常报道有工厂、仓库、运输车辆、居民楼道、回收站点等因堆积瓦楞纸箱易燃引起的火灾,造成诸多的人员和/或财产损失。为解决上述问题,在加强消防安全意识的同时,需要对瓦楞纸板进行阻燃改性。
现有对瓦楞纸板进行阻燃改性的方法主要是通过浆内添加、成品浸渍或表面涂布的方式,将阻燃剂施加到瓦楞纸板的内部或附着在其表面,通过阻碍纤维的热分解,抑制可燃性气体的生成,隔绝热和助燃气体,或稀释可燃性气体等途径来达到阻燃的目的。其中,浆内添加的阻燃剂会严重影响瓦楞纸板的成型性和可加工性,成品浸渍的方式也会影响瓦楞纸的平整度、挺度和施胶性,比较而言表面涂布工艺对瓦楞纸板的物理化学性能的负面影响小,是开发功能化瓦楞纸板的有效途径。
现有的瓦楞纸板用阻燃剂虽然能达到一定的阻燃效果,但是存在以下缺陷:一是含卤阻燃剂的使用,火灾发生时会产生卤化氢等有害气体,对人体造成伤害,对环境造成破坏;二是无机阻燃剂如Al(OH)3、Mg(OH)2的使用,存在易流失、用量大、对瓦楞纸板强度影响大等问题,严重制约了阻燃瓦楞纸板的使用。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于瓦楞纸板的防水阻燃涂料,涂层薄且涂布量少,防水阻燃效果好。
本发明的第二个目的是提供一种上述的用于瓦楞纸板的防水阻燃涂料的制备方法。
为了实现上述目的,本发明所采用的技术方案为:
一种用于瓦楞纸板的防水阻燃涂料,包括以下重量百分比的组分:有机硅改性聚氨酯水分散体48%-52%、聚磷酸铵10%-12%、三聚氰胺磷酸盐5.0%-6.0%、季戊四醇5.0%-6.0%、异丙醇4.0-5.0%、异丙醇硅溶胶3.0%-3.5%、甲基三甲氧基硅烷1.5%-1.8%、壬基酚聚氧乙烯醚0.1%-0.2%、助剂0.5%-1.0%,余量为水。
所述有机硅改性聚氨酯水分散体的固含量为40%-45%。
所述有机硅改性聚氨酯水分散体是采用聚醚N210、聚醚聚硅氧烷二元醇与异佛尔酮二异氰酸酯反应制得预聚体,以二羟甲基丙酸、三羟甲基丙烷和1,4-丁二醇为扩链剂,合成的自交联聚氨酯水分散体。
进一步的,所述聚醚N210的Mn=1000;聚醚聚硅氧烷二元醇的Mn=4600;初始n(-NCO)/n(-OH)=2.5,其中n(-OH)是指聚醚210和聚醚聚硅氧烷二元醇所含羟基的总摩尔数;聚醚聚硅氧烷二元醇的质量占预聚混合物总质量的6%,催化剂的用量为总聚合原料质量的0.03%;二羟甲基丙酸用量为总聚合原料质量的4%;三羟基甲基丙烷用量为总聚合原料质量的40%;中和度100%。
所述异丙醇硅溶胶的固含量为30%-35%,粒径为5-10nm。
所述助剂包括分散剂、消泡剂和流平剂;所述分散剂、消泡剂与流平剂的质量比为(1.0-2.0):1.0:(1.0-2.0)。
一种上述的用于瓦楞纸板的防水阻燃涂料的制备方法,包括以下步骤:
1)取配方量的异丙醇硅溶胶,加入少量的水和1/3配方量的甲基三甲氧基硅烷,在50℃-60℃条件下搅拌反应50-60min,后冷却至室温,得改性硅溶胶;
2)取配方量的聚磷酸铵、三聚氰胺磷酸盐与季戊四醇,与2/3配方量的甲基三甲氧基硅烷混合并研磨,得混合阻燃剂;
3)取配方量的有机硅改性聚氨酯水分散体,加入步骤1)所得改性硅溶胶,在800-1000rpm转速条件下搅拌10-15min,得改性基料;
4)取配方量的异丙醇与水混合后,加入配方量的壬基酚聚氧乙烯醚、助剂和步骤1)所得混合阻燃剂,在400-600rpm转速条件下搅拌10-15min后,与步骤2)所得改性基料混合,在1200-1500rpm转速条件下剪切分散20-25min,即得。
步骤1)中,水的加入质量为异丙醇硅溶胶质量的10%-15%。
步骤2)中,所述研磨是指研磨至颗粒粒度不大于5μm。
采用上述的防水阻燃涂料制备防水阻燃型瓦楞纸板的方法,包括以下步骤:
i)将防水阻燃涂料置于涂布机中,在瓦楞纸板的一面或两面进行辊式定量涂布,总涂布量以干膜计不低于2.5g/m2;
ii)对涂布后的瓦楞纸板进行饱和蒸汽烘干,烘干温度为140℃-160℃,停留时间为8-12s,冷却即得。
步骤i)中,所述总涂布量以干膜计为2.5-25g/m2。此处的总涂布量是指单面或两面涂布量之和。此处的以干膜计是指涂膜烘干后的质量。
进一步的,所述总涂布量以干膜计不高于涂布前瓦楞纸板克重的12.5%。
步骤ii)中,所述饱和蒸汽的压力为1.2-1.5MPa。
本发明的用于瓦楞纸板的防水阻燃涂料,是以水为分散介质的水性涂料,该水性涂料以有机硅改性聚氨酯水分散体为成膜基料。水性聚氨酯本身具有成膜性好、涂膜机械强度高、弹性及耐磨性优异、与基材附着力强等特点,采用水性聚氨酯作为阻燃涂料的成膜基料,一方面利用其强成膜性和强附着性将阻燃成分附着在瓦楞纸板表面,形成阻燃防护层,涂膜强度高,与瓦楞纸基材结合牢固,在加工、运输和使用过程中阻燃膜层不易脱落;另一方面聚氨酯树脂作为膨胀型阻燃体系的成炭剂(碳源)与其它阻燃成分配合使用,与催化剂受热分解时产生的酸性物质及氨气反应,本身脱水碳化形成碳化层,隔绝助燃气体和热量,阻止燃烧。常规聚氨酯分子中存在亲水基团,耐水性不高;本发明采用的有机硅改性聚氨酯水分散体是以聚醚聚硅氧烷二元醇为改性聚合原料,将有机硅链段通过嵌段改性方式键入聚氨酯链段中,提高了涂膜的耐水性,与其它组分协同作用,在瓦楞纸板表面形成有效防水膜层,提高瓦楞纸板的抗潮防水性。
本发明的用于瓦楞纸板的防水阻燃涂料,采用膨胀型阻燃体系,以聚磷酸铵为脱水成炭催化剂(酸源)、三聚氰胺磷酸盐为发泡剂(气源)、季戊四醇为辅成炭剂,主成炭剂为聚氨酯树脂(成膜基料),形成P、N系阻燃体系。含有该膨胀型阻燃体系的防水阻燃涂料形成的表面涂层,在火焰或高温下,聚磷酸铵受热分解生成聚磷酸并释放出不可燃气体(冲淡空气和可燃气体),同时将辅成炭剂季戊四醇脱水碳化成碳架结构(多微孔的泡沫碳化层),覆盖在基材表面;聚磷酸铵本身分解吸热,降低周围的温度。膜层中的主成炭剂-聚氨酯树脂受热软化熔融进入碳架结构,进一步脱水成炭并在微孔结构中膨胀发泡,与碳架结构结合在一起,形成均匀而致密的隔热炭层覆盖在基材表面,同时释放出不燃气体,有效隔绝氧气和热传导,起到良好的阻燃作用,保护瓦楞纸板包装材料内容物,防止火灾。
本发明的用于瓦楞纸板的防水阻燃涂料,采用纳米二氧化硅作为增强填料,以异丙醇硅溶胶的形式在水性涂料中加入固体填料,与成膜基料-有机硅改性聚氨酯树脂相结合,提高涂膜的机械强度和力学性能;纳米二氧化硅作为无机协效阻燃剂,与本发明所用的膨胀型阻燃体系协同作用,在涂膜受热形成炭层时,填充在炭层孔隙中,增强炭层致密性,起到止燃熄火作用。甲基三甲氧基硅烷作为阻燃剂的改性剂使用,减少并消除二氧化硅颗粒表面的亲水羟基,使二氧化硅颗粒具有疏水性,从而进一步提高涂膜的水接触角和耐水性。
本发明的用于瓦楞纸板的防水阻燃涂料,采用异丙醇为瓦楞纸板表面湿润剂、壬基酚聚氧乙烯醚为瓦楞纸板表面渗透剂使用,协助并促进涂料中的基料树脂和有效阻燃成分浸润并渗透进入瓦楞纸板的纸面浅表层,一方面增强涂膜与瓦楞纸板基材的结合力,涂膜不易剥落,有效阻燃成分不易流失,极薄的涂层和较少的涂布量即可达到防水阻燃的效果;另一方面基料树脂和有效阻燃成分与瓦楞纸板纸面浅表层的纤维固化在一起,填充表面细小孔隙和裂纹,形成致密有机-无机复合胶层,阻挡水分和水汽的侵入,极大的降低了纸板的吸水性,同时增强了瓦楞纸板的机械强度和力学性能。
本发明的用于瓦楞纸板的防水阻燃涂料的制备方法,先采用甲基三甲氧基硅烷分别对异丙醇硅溶胶和膨胀阻燃体系(聚磷酸铵、三聚氰胺磷酸盐与季戊四醇)进行改性,提高这些组分的耐水性,及与基料树脂的相容性;然后再将有机硅改性聚氨酯水分散体与改性硅溶胶及其它成分混合并告诉剪切分散制成水性涂料。该制备方法事先对阻燃成分进行改性,使其具有一定的防水性,再与基料树脂相协同,得到同时具有阻燃和防水效果的多功能性水性涂料;工艺简单,操作方便,适合大规模工业化生产。
检测结果表明,采用本发明的防水阻燃涂料的防水阻燃型瓦楞纸板,在总涂布量以干膜计为5g/m2左右的情况下,耐破强度达到了1637kPa以上、边压强度达到8.65kN/m以上,戳穿强度达到11.90J以上,远远超出基材瓦楞纸板的强度;在涂层薄且涂布量少的情况下,提高了瓦楞纸板的机械强度和力学性能。与作为基材的瓦楞纸板相比,采用本发明的防水阻燃涂料的防水阻燃型瓦楞纸板,极限氧指数(LOI)达到31.7%以上,使易燃的瓦楞纸板达到难燃级别。在垂直燃烧时间中,平均续燃时间仅为3.0-3.2s,平均灼燃时间仅为2.0-2.1s,平均炭化长度仅为17.1-18.0mm,满足GB/T14656-2009关于阻燃纸板燃烧性能的要求,防火阻燃效果明显。与作为基材的瓦楞纸板相比,采用本发明的防水阻燃涂料的防水阻燃型瓦楞纸板,水接触角从52.1°提高到120°以上,从亲水表面改性成为疏水表面;吸水量从24.6g/m2大幅度下降到1.15g/m2以下,具有良好的抗潮防水性。
本发明的用于瓦楞纸板的防水阻燃涂料为水性涂料,绿色环保;涂层薄且涂布量少的情况下即可达到良好的防水阻燃效果,成本低,不影响瓦楞纸板的形状尺寸及加工性,用于可燃易燃品、吸湿易潮品的包装运输,安全性高,可防止内容物吸水变质和火灾的发生,实用性广,具有良好的经济效益。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明做进一步的说明。
具体实施方式中,所用聚磷酸铵为市售I型聚磷酸铵APP,聚合度为50。所用三聚氰胺磷酸盐为市售商品MP(C3H9N6PO4),平均粒径D50为2.5μm。所用壬基酚聚氧乙烯醚为市售商品NP-40。
所用异丙醇硅溶胶是以异丙醇为分散溶剂的纳米二氧化硅分散液,固含量为30%,粒径为5-10nm。
所述助剂由分散剂、消泡剂和流平剂组成;所述分散剂、消泡剂与流平剂的质量比为2.0:1.0:2.0。其中,所述分散剂为水性分散剂Disper-715(Tego迪高),市售商品;所述消泡剂为BYK-019消泡剂(BYK化学),市售商品;所述流平剂为水性流平剂Glidl450(Tego迪高),市售商品。
具体实施方式中,所述有机硅改性聚氨酯水分散体是由以下方法制备的:
a)氮气保护下,将聚醚N210(Mn=1000)和聚醚聚硅氧烷二元醇(Mn=4600)混合后,先缓慢加入异佛尔酮二异氰酸酯得预聚混合物,再加入催化剂二丁基锡二月硅酸,在80℃条件下反应2h,得预聚体;初始n(-NCO)/n(-OH)=2.5,其中n(-OH)是指聚醚210和聚醚聚硅氧烷二元醇所含羟基的总摩尔数;聚醚聚硅氧烷二元醇的质量占预聚混合物总质量的6%,催化剂的用量为总聚合原料质量的0.03%;
b)在步骤a)所得预聚体中加入二羟甲基丙酸(用量为总聚合原料质量的4%),将体系升温至85℃继续反应2h后降温至60℃,依次加入1,4-丁二醇、三羟基甲基丙烷(用量为总聚合原料质量的40%)和丙酮,保温60℃反应30min,将体系降至室温,加入三乙胺中和15min(中和度100%)后再加入去离子水,高速剪切分散30min,减压蒸馏除去丙酮,即得固含量为40%的有机硅改性自交联聚氨酯水分散体。
实施例1
本实施例的用于瓦楞纸板的防水阻燃涂料,包括以下重量百分比的组分:有机硅改性聚氨酯水分散体50%、聚磷酸铵10%、三聚氰胺磷酸盐6.0%、季戊四醇6.0%、异丙醇4.0%、异丙醇硅溶胶3.0%、甲基三甲氧基硅烷1.5%、壬基酚聚氧乙烯醚0.2%、助剂0.5%,余量为水。
本实施例的用于瓦楞纸板的防水阻燃涂料的制备方法,包括以下步骤:
1)取配方量的异丙醇硅溶胶,加入异丙醇硅溶胶质量15%的水和1/3配方量的甲基三甲氧基硅烷,在50℃条件下搅拌反应60min,后冷却至室温,得改性硅溶胶;
2)取配方量的聚磷酸铵、三聚氰胺磷酸盐与季戊四醇,与2/3配方量的甲基三甲氧基硅烷混合并研磨至颗粒粒度≤3μm,得混合阻燃剂;
3)取配方量的有机硅改性聚氨酯水分散体,加入步骤1)所得改性硅溶胶,在800rpm转速条件下搅拌15min,得改性基料;
4)取配方量的异丙醇与水混合后,加入配方量的壬基酚聚氧乙烯醚、助剂和步骤2)所得混合阻燃剂,在500rpm转速条件下搅拌12min后,与步骤3)所得改性基料混合,在1400rpm转速条件下剪切分散20min,即得所述防水阻燃涂料。
本实施例的防水阻燃型瓦楞纸板的制备方法,包括以下步骤:
i)将上述所得的防水阻燃涂料置于涂布机中,在瓦楞纸板的两面进行辊式定量涂布,设计单面涂布量以干膜计为2.5g/m2;
ii)对涂布后的瓦楞纸板进行饱和蒸汽烘干,饱和蒸汽的压力为1.2MPa,烘干温度为140℃,停留时间为12s,冷却至室温,即得所述防水阻燃型瓦楞纸板。
实施例2
本实施例的用于瓦楞纸板的防水阻燃涂料,包括以下重量百分比的组分:有机硅改性聚氨酯水分散体50%、聚磷酸铵12%、三聚氰胺磷酸盐5.0%、季戊四醇5.0%、异丙醇4.5%、异丙醇硅溶胶3.2%、甲基三甲氧基硅烷1.8%、壬基酚聚氧乙烯醚0.15%、助剂0.5%,余量为水。
本实施例的用于瓦楞纸板的防水阻燃涂料的制备方法,包括以下步骤:
1)取配方量的异丙醇硅溶胶,加入异丙醇硅溶胶质量12%和1/3配方量的甲基三甲氧基硅烷,在60℃条件下搅拌反应50min,后冷却至室温,得改性硅溶胶;
2)取配方量的聚磷酸铵、三聚氰胺磷酸盐与季戊四醇,与2/3配方量的甲基三甲氧基硅烷混合并研磨至颗粒粒度≤3μm,得混合阻燃剂;
3)取配方量的有机硅改性聚氨酯水分散体,加入步骤1)所得改性硅溶胶,在1000rpm转速条件下搅拌10min,得改性基料;
4)取配方量的异丙醇与水混合后,加入配方量的壬基酚聚氧乙烯醚、助剂和步骤2)所得混合阻燃剂,在400rpm转速条件下搅拌15min后,与步骤3)所得改性基料混合,在1200rpm转速条件下剪切分散25min,即得所述防水阻燃涂料。
本实施例的防水阻燃型瓦楞纸板的制备方法,包括以下步骤:
i)将上述所得的防水阻燃涂料置于涂布机中,在瓦楞纸板的两面进行辊式定量涂布,设计单面涂布量以干膜计为2.5g/m2;
ii)对涂布后的瓦楞纸板进行饱和蒸汽烘干,饱和蒸汽的压力为1.2MPa,烘干温度为150℃,停留时间为10s,冷却即得防水阻燃型瓦楞纸板。
实施例3
本实施例的用于瓦楞纸板的防水阻燃涂料,包括以下重量百分比的组分:有机硅改性聚氨酯水分散体50%、聚磷酸铵11%、三聚氰胺磷酸盐5.0%、季戊四醇6.0%、异丙醇5.0%、异丙醇硅溶胶3.5%、甲基三甲氧基硅烷1.8%、壬基酚聚氧乙烯醚0.1%、助剂0.5%,余量为水。
本实施例的用于瓦楞纸板的防水阻燃涂料的制备方法,包括以下步骤:
1)取配方量的异丙醇硅溶胶,加入异丙醇硅溶胶质量10%和1/3配方量的甲基三甲氧基硅烷,在55℃条件下搅拌反应55min,后冷却至室温,得改性硅溶胶;
2)取配方量的聚磷酸铵、三聚氰胺磷酸盐与季戊四醇,与2/3配方量的甲基三甲氧基硅烷混合并研磨至颗粒粒度≤3μm,得混合阻燃剂;
3)取配方量的有机硅改性聚氨酯水分散体,加入步骤1)所得改性硅溶胶,在900rpm转速条件下搅拌12min,得改性基料;
4)取配方量的异丙醇与水混合后,加入配方量的壬基酚聚氧乙烯醚、助剂和步骤2)所得混合阻燃剂,在600rpm转速条件下搅拌10min后,与步骤3)所得改性基料混合,在1500rpm转速条件下剪切分散20min,即得所述防水阻燃涂料。
本实施例的防水阻燃型瓦楞纸板的制备方法,包括以下步骤:
i)将上述所得的防水阻燃涂料置于涂布机中,在瓦楞纸板的两面进行辊式定量涂布,设计单面涂布量以干膜计为2.5g/m2;
ii)对涂布后的瓦楞纸板进行饱和蒸汽烘干,饱和蒸汽的压力为1.2MPa,烘干温度为160℃,停留时间为8s,冷却即得防水阻燃型瓦楞纸板。
实验例
本实验例采用市售瓦楞纸板为基材,分别采用实施例1-3的防水阻燃涂料及制备方法制备防水阻燃型瓦楞纸板,并对所得产品进行检测。
所述基材为三层瓦楞纸板(A3A型),面纸A卡180g/m2,里纸A卡180g/m2,瓦楞B型115g/m2。
结果如表1所示。
表1防水阻燃型瓦楞纸板的性能检测结果
从表1可以看出,采用实施例1-3的防水阻燃涂料及制备方法制备所得的防水阻燃型瓦楞纸板,在总涂布量以干膜计为5g/m2左右的情况下,耐破强度达到了1637kPa以上、边压强度达到8.65kN/m以上,戳穿强度达到11.90J以上,远远超出基材瓦楞纸板的1254kPa、6.79kN/m和8.52J。检测结果表明,采用本发明的防水阻燃涂料涂布改性瓦楞纸板,在涂层薄且涂布量少的情况下,提高了瓦楞纸板的机械强度和力学性能。
与作为基材的瓦楞纸板相比,采用实施例1-3的防水阻燃涂料及制备方法制备所得的防水阻燃型瓦楞纸板,极限氧指数(LOI)达到31.7%以上,使易燃的瓦楞纸板达到难燃级别。在垂直燃烧时间中,平均续燃时间仅为3.0-3.2s,平均灼燃时间仅为2.0-2.1s,平均炭化长度仅为17.1-18.0mm。实验结果表明,采用本发明的防水阻燃涂料制备所得的防水阻燃型瓦楞纸板,满足GB/T14656-2009关于阻燃纸板燃烧性能的要求,防火阻燃效果明显,属于难燃材料。
与作为基材的瓦楞纸板相比,采用实施例1-3的防水阻燃涂料及制备方法制备所得的防水阻燃型瓦楞纸板,水接触角从52.1°提高到120°以上,从亲水表面改性成为疏水表面;吸水量从24.6g/m2大幅度下降到1.15g/m2以下,具有良好的抗潮防水性。
Claims (8)
1.一种用于瓦楞纸板的防水阻燃涂料,其特征在于:包括以下重量百分比的组分:有机硅改性聚氨酯水分散体48%-52%、聚磷酸铵10%-12%、三聚氰胺磷酸盐5.0%-6.0%、季戊四醇5.0%-6.0%、异丙醇4.0%-5.0%、异丙醇硅溶胶3.0%-3.5%、甲基三甲氧基硅烷1.5%-1.8%、壬基酚聚氧乙烯醚0.1%-0.2%、助剂0.5%-1.0%,余量为水。
2.根据权利要求1所述的用于瓦楞纸板的防水阻燃涂料,其特征在于:所述有机硅改性聚氨酯水分散体的固含量为40%-45%。
3.根据权利要求1所述的用于瓦楞纸板的防水阻燃涂料,其特征在于:所述有机硅改性聚氨酯水分散体是采用聚醚N210、聚醚聚硅氧烷二元醇与异佛尔酮二异氰酸酯反应制得预聚体,以二羟甲基丙酸、三羟甲基丙烷和1,4-丁二醇为扩链剂,合成的自交联聚氨酯水分散体。
4.根据权利要求1所述的用于瓦楞纸板的防水阻燃涂料,其特征在于:所述异丙醇硅溶胶的固含量为30%-35%,粒径为5-10nm。
5.根据权利要求4所述的用于瓦楞纸板的防水阻燃涂料,其特征在于:所述助剂包括分散剂、消泡剂和流平剂;所述分散剂、消泡剂与流平剂的质量比为(1.0-2.0):1.0:(1.0-2.0)。
6.一种如权利要求1-5中任一项所述的用于瓦楞纸板的防水阻燃涂料的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
1)取配方量的异丙醇硅溶胶,加入少量的水和1/3配方量的甲基三甲氧基硅烷,在50℃-60℃条件下搅拌反应50-60min,后冷却至室温,得改性硅溶胶;
2)取配方量的聚磷酸铵、三聚氰胺磷酸盐与季戊四醇,与2/3配方量的甲基三甲氧基硅烷混合并研磨,得混合阻燃剂;
3)取配方量的有机硅改性聚氨酯水分散体,加入步骤1)所得改性硅溶胶,在800-1000rpm转速条件下搅拌10-15min,得改性基料;
4)取配方量的异丙醇与水混合后,加入配方量的壬基酚聚氧乙烯醚、助剂和步骤2)所得混合阻燃剂,在400-600rpm转速条件下搅拌10-15min后,与步骤3)所得改性基料混合,在1200-1500rpm转速条件下剪切分散20-25min,即得。
7.根据权利要求6所述的用于瓦楞纸板的防水阻燃涂料的制备方法,其特征在于:步骤1)中,水的加入质量为异丙醇硅溶胶质量的10%-15%。
8.根据权利要求6所述的用于瓦楞纸板的防水阻燃涂料的制备方法,其特征在于:步骤2)中,所述研磨是指研磨至颗粒粒度不大于5μm。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910680174.XA CN110306380B (zh) | 2019-07-26 | 2019-07-26 | 一种用于瓦楞纸板的防水阻燃涂料及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910680174.XA CN110306380B (zh) | 2019-07-26 | 2019-07-26 | 一种用于瓦楞纸板的防水阻燃涂料及其制备方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN110306380A true CN110306380A (zh) | 2019-10-08 |
CN110306380B CN110306380B (zh) | 2022-03-29 |
Family
ID=68081792
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201910680174.XA Active CN110306380B (zh) | 2019-07-26 | 2019-07-26 | 一种用于瓦楞纸板的防水阻燃涂料及其制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN110306380B (zh) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111073432A (zh) * | 2019-12-23 | 2020-04-28 | 刘万凯 | 一种超耐火水性膨胀型防火涂料的制备方法 |
CN112411256A (zh) * | 2020-11-02 | 2021-02-26 | 多富瑞(山东)新材料有限公司 | 一种阻燃波形沥青防水板及其制备方法 |
CN112941970A (zh) * | 2021-02-20 | 2021-06-11 | 嘉兴纸梦公园文化传播有限公司 | 一种单面竖瓦纸板的加工工艺、加工装置及应用 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5902226A (en) * | 1994-08-05 | 1999-05-11 | Nissan Chemical Industries, Ltd. | Method of preparing a propanol sol of silica |
CN1656177A (zh) * | 2002-05-24 | 2005-08-17 | 株式会社日本触媒 | 阻燃性树脂组合物、其生产方法、包含其的成型制品和硅石 |
CN102383210A (zh) * | 2011-08-30 | 2012-03-21 | 成都丽雅纤维股份有限公司 | 一种磷氮系阻燃剂分散液及其制备方法 |
CN106349769A (zh) * | 2016-08-26 | 2017-01-25 | 佛山科学技术学院 | 一种水性无机阻燃涂料及其制备方法 |
CN106436285A (zh) * | 2016-07-28 | 2017-02-22 | 东华大学 | 一种膨胀阻燃体系掺杂硅溶胶的制备及其应用 |
CN106833081A (zh) * | 2017-01-16 | 2017-06-13 | 上海鸿苗实业有限公司 | 一种磷系阻燃剂分散液及其制备方法 |
CN109181436A (zh) * | 2018-09-28 | 2019-01-11 | 湖南凯斯利新材料有限公司 | 一种水性无机纳米陶瓷防火地坪涂料及其应用方法 |
-
2019
- 2019-07-26 CN CN201910680174.XA patent/CN110306380B/zh active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5902226A (en) * | 1994-08-05 | 1999-05-11 | Nissan Chemical Industries, Ltd. | Method of preparing a propanol sol of silica |
CN1656177A (zh) * | 2002-05-24 | 2005-08-17 | 株式会社日本触媒 | 阻燃性树脂组合物、其生产方法、包含其的成型制品和硅石 |
CN102383210A (zh) * | 2011-08-30 | 2012-03-21 | 成都丽雅纤维股份有限公司 | 一种磷氮系阻燃剂分散液及其制备方法 |
CN106436285A (zh) * | 2016-07-28 | 2017-02-22 | 东华大学 | 一种膨胀阻燃体系掺杂硅溶胶的制备及其应用 |
CN106349769A (zh) * | 2016-08-26 | 2017-01-25 | 佛山科学技术学院 | 一种水性无机阻燃涂料及其制备方法 |
CN106833081A (zh) * | 2017-01-16 | 2017-06-13 | 上海鸿苗实业有限公司 | 一种磷系阻燃剂分散液及其制备方法 |
CN109181436A (zh) * | 2018-09-28 | 2019-01-11 | 湖南凯斯利新材料有限公司 | 一种水性无机纳米陶瓷防火地坪涂料及其应用方法 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111073432A (zh) * | 2019-12-23 | 2020-04-28 | 刘万凯 | 一种超耐火水性膨胀型防火涂料的制备方法 |
CN112411256A (zh) * | 2020-11-02 | 2021-02-26 | 多富瑞(山东)新材料有限公司 | 一种阻燃波形沥青防水板及其制备方法 |
CN112941970A (zh) * | 2021-02-20 | 2021-06-11 | 嘉兴纸梦公园文化传播有限公司 | 一种单面竖瓦纸板的加工工艺、加工装置及应用 |
CN112941970B (zh) * | 2021-02-20 | 2021-10-15 | 嘉兴纸梦公园文化传播有限公司 | 一种单面竖瓦纸板的加工工艺、加工装置及应用 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN110306380B (zh) | 2022-03-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN110306380A (zh) | 一种用于瓦楞纸板的防水阻燃涂料及其制备方法 | |
Xu et al. | Constructing SiO2 nanohybrid to develop a strong soy protein adhesive with excellent flame-retardant and coating ability | |
CN112961528A (zh) | 一种环保型防火涂料及其制备方法 | |
CN102190814B (zh) | 六苯基磷酸酯三聚氰胺盐阻燃剂制备方法 | |
Yadav et al. | Recent advancements in flame-retardant polyurethane foams: A review | |
Samiee et al. | Ce-MOF nanorods/aluminum hydroxide (AlTH) synergism effect on the fire-retardancy/smoke-release and thermo-mechanical properties of a novel thermoplastic acrylic intumescent composite coating | |
CN105820375A (zh) | 一种复合阻燃剂 | |
CN108372570A (zh) | 一种耐火防潮麦秸板的制备方法 | |
CN103056941A (zh) | 一种阻燃中密度纤维板用微胶囊型阻燃剂及其制备方法 | |
Mokhena et al. | Mechanical properties of fire retardant wood-plastic composites: A review. | |
CN102796283B (zh) | 一种复合型膨胀阻燃剂及其制备方法 | |
CN110284373A (zh) | 一种防水阻燃型瓦楞纸板的制备方法及防水阻燃型瓦楞纸板 | |
CN107955155B (zh) | 一种氮硼结构型阻燃聚醚多元醇及其制法和用途 | |
Nguyen-Ha et al. | Novel high-performance sustainable polyurethane nanocomposite foams: Fire resistance, thermal stability, thermal conductivity, and mechanical properties | |
US20230050685A1 (en) | Method for manufacturing aerogel blanket and aerogel blanket manufactured thereby | |
Chen et al. | Phosphonitrile decorating expandable graphite as a high-efficient flame retardant for rigid polyurethane foams | |
KR20170127900A (ko) | 목재용 방염액, 이의 제조방법 및 목재보드 | |
KR102237988B1 (ko) | 난연성 발포 폴리스티렌 비드의 제조방법 및 이를 이용하여 제조된 난연성 발포 폴리스티렌 비드 | |
CN101880507A (zh) | 一种膨胀型水性防火清漆及制备方法 | |
CN102975252A (zh) | 一种木材处理剂及其制备方法 | |
CN101440153B (zh) | 一种膨胀型阻燃剂配套使用的水性聚氨酯分散液制备方法 | |
CN109401406A (zh) | 一种水性涂料用膨胀型抑烟阻燃剂及其制备方法 | |
CN113771168A (zh) | 一种防火阻燃实木板 | |
CN102504737A (zh) | 一种复合门贴面用环保阻燃胶黏剂 | |
CN102942796A (zh) | 阻燃木质复合门芯材料及其制备方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
TR01 | Transfer of patent right | ||
TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20220905 Address after: West Industrial Park, Huangyan Economic Development Zone, Taizhou City, Zhejiang Province, 318000 Patentee after: Taizhou Huangyan Huayin Paper Co.,Ltd. Address before: 100086 room 1302, block B, casting tower, 6 South Avenue, Haidian District, Beijing, 6 Patentee before: BEIJING ZHITAO SCIENCE & TECHNOLOGY Co.,Ltd. |