一種阻燃性核殼型水性丙烯酸酯類樹脂涂料的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種阻燃性核殼型水性丙烯酸酯類樹脂涂料的制備方法，加入水、乳化劑、丙烯酸，升溫至40℃，攪拌30min，加入A單體，乳化15~45min，升溫到70℃開始通回流水，升溫到80℃反應(yīng)2h，滴加引發(fā)劑，滴加時間2~4h，反應(yīng)1~2h；再加入氨基酸錳，80℃攪拌反應(yīng)1~4h，加入金屬鹽，調(diào)節(jié)pH到4，加入醋酸錳，60℃攪拌反應(yīng)1~2h，得核層乳液；向所得核層乳液中同時滴加B單體和引發(fā)劑，滴加時間1~3h，70~85℃攪拌反應(yīng)3h，再加入交聯(lián)劑，70~90℃反應(yīng)時間1~3h，降溫到40℃，加入二(2-乙基己基)二硫代磷酸氧硫化鉬和乳化劑，反應(yīng)時間40min，加入材料B,65~85℃攪拌反應(yīng)1~3h，加氨水調(diào)pH值至7~8，得所述的阻燃性核殼型水性丙烯酸酯類樹脂涂料，該制備方法既可大幅度提高丙烯酸酯類樹脂的阻燃性能，又可改善傳統(tǒng)丙烯酸酯類樹脂膜發(fā)黃的缺點。
【專利說明】一種阻燃性核殼型水性丙烯酸酯類樹脂涂料的制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種的水性丙烯酸酯類樹脂的制備方法，特別涉及阻燃性核殼型水性 丙烯酸酯類樹脂涂料的制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 與傳統(tǒng)的溶劑型涂料相比，水性涂料具有價格低、使用安全，節(jié)省資源和能源，減 少環(huán)境污染和公害等優(yōu)點，因而已成為當(dāng)前發(fā)展涂料工業(yè)的主要方向。水性丙烯酸酯類樹 脂涂料是水性涂料中發(fā)展最快、品種最多的無污染型涂料。
[0003] 丙烯酸酯類樹脂涂料最大的市場為轎車漆，此外在輕工、家用電器、金屬家庭用 具、鋁制品、卷材工業(yè)、儀器儀表、修建、紡織品、份子化合物塑料制品、木制品、造紙等工業(yè) 均有廣泛應(yīng)用。丙烯酸酯類樹脂涂料向水性化、多功能化和高機能的方向發(fā)展。
[0004] 但丙烯酸酯類樹脂易燃且抗磨耗性能差，因此需要對其進(jìn)行改性，保護(hù)生命財產(chǎn) 的安全。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明旨在提供一種阻燃性核殼型水性丙烯酸酯類樹脂涂料的制備方法，通過用 氨基酸錳和醋酸錳在金屬鹽作用下與含羥基丙烯酸酯類單體進(jìn)行反應(yīng)，使抑煙性錳接枝到 丙烯酸酯類樹脂上，加入有機鑰抑制丙烯酸酯類樹脂的發(fā)煙量和提高阻燃性，使所得丙烯 酸酯類樹脂燃燒時會產(chǎn)生致密的炭層，達(dá)到釋放的煙霧的最佳效果，并用材料B對殘余的 引發(fā)劑進(jìn)行改性，改善傳統(tǒng)過硫酸鹽作引發(fā)劑所得材料容易發(fā)黃的缺點。
[0006] 本發(fā)明采用以下技術(shù)方案： 一種阻燃性核殼型水性丙烯酸酯類樹脂涂料的制備方法，其特征在于： (1) 向反應(yīng)容器中加入以下重量配比的原料：水42飛8份、乳化劑0. 2~2. 0份、丙烯酸 0. 4?3. 2份，升溫至4(TC，攪拌30min，加入A單體，乳化15?45min，升溫到7(TC開始通回流 水，升溫到80°C反應(yīng)2h，滴加引發(fā)劑0. 2?0. 6重量份，滴加時間2?4h，反應(yīng)廣2h，再加入氨 基酸錳1~4重量份，80°C攪拌反應(yīng)廣4h，加入金屬鹽1~2重量份，調(diào)節(jié)pH到4,加入醋酸錳 0. 2、. 6重量份，60°C攪拌反應(yīng)廣2h，得核層乳液； 所述A單體是由：丙烯酸丁酯2~8重量份、甲基丙烯酸甲酯4~6重量份、丙烯酸乙酯 2. 5~3. 5重量份、丙烯酸-2-羥基乙酯1. 5~2. 5重量份混合而成； (2) 向步驟（1)所得核層乳液中同時滴加 B單體和0. 2~0. 5重量份的引發(fā)劑，滴加時間 1?3h，70?85°C攪拌反應(yīng)3h，再加入交聯(lián)劑0. 4?1. 8重量份，7(T90°C反應(yīng)時間1?3h，降溫到 40°C，加入二（2-乙基己基）二硫代磷酸氧硫化鑰2~3重量份和乳化劑0. 4重量份，反應(yīng)時 間40min，加入材料BO. 4?0. 6重量份，65?85°C攪拌反應(yīng)1?3h，加氨水調(diào)pH值至疒8,得所 述的阻燃性核殼型水性丙烯酸酯類樹脂涂料； 所述B單體是由：丙烯酸丁酯：Γ5重量份、甲基丙烯酸甲酯3. 5~5. 5重量份、丙烯酸乙 酯3. 5飛.5重量份、苯乙烯(Γ1. 5重量份、丙烯酸-2-羥基乙酯廣3重量份混合組成。
[0007] 乳化劑為十二烷基苯磺酸鈉與椰子油丙烯二胺按重量比3:1混合的混合物；引發(fā) 劑為過硫酸鉀、過硫酸銨、過硫酸鈉中的任意一種；金屬鹽為硫酸鈦、硫酸鋁和硫酸鋯中的 任意一種；交聯(lián)劑為雌三醇、雌二醇、山梨醇、腎上腺素、枸櫞酸氯米芬、多巴胺、抗壞血酸中 的任意一種；材料B為木糖、呋喃唑酮、3, 9-二乙烯基-2, 4, 8, 10-四氧雜螺[5. 5] i^一烷、 炔雌醇、雙嘧達(dá)莫中的任意一種。
[0008] 本發(fā)明的有益效果在于： (1) 所制備的阻燃性核殼型水性丙烯酸酯類樹脂，可明顯改善改善傳統(tǒng)丙烯酸酯類樹 脂用過硫酸鹽所得膜發(fā)黃的缺點； (2) 選擇二（2-乙基己基）二硫代磷酸氧硫化鑰提高丙烯酸酯類樹脂膜的抗磨耗性； (3) 用氨基酸錳和醋酸錳在金屬鹽作用下與含羥基丙烯酸酯類單體進(jìn)行反應(yīng)，使抑煙 性錳接枝到丙烯酸酯類樹脂上，同時加入有機鑰抑制丙烯酸酯類樹脂的發(fā)煙量和提高阻燃 性，使所得丙烯酸酯類樹脂燃燒時會產(chǎn)生致密的炭層，達(dá)到釋放的煙霧的最佳效果； (4) 材料B改善傳統(tǒng)丙烯酸酯類樹脂用過硫酸鹽所得膜黃變的缺點。

【具體實施方式】
[0009] 為了更好地理解和實施本發(fā)明，下面結(jié)合具體實施例進(jìn)一步說明本發(fā)明。
[0010] 實例 1 (1) 向250ml三口燒瓶中加入水42g、十二烷基苯磺酸鈉0. 15g和椰子油丙烯二胺 0. 05g、丙烯酸0. 4g，升溫至40°C，攪拌30min，加入A單體，乳化15min，升溫到70°C開始通 回流水，升溫到80°C反應(yīng)2h，滴加用6g水溶解的過硫酸鉀溶液6. 2g，滴加時間2h，反應(yīng)lh， 再加入氨基酸錳lg，80°C攪拌反應(yīng)lh，加入硫酸鋯lg，調(diào)節(jié)pH到4,加入醋酸錳0. 2g，60°C 攪拌反應(yīng)l~2h，得核層乳液； 所述A單體是由：丙烯酸丁酯2g、甲基丙烯酸甲酯4g、丙烯酸乙酯2. 5g、丙烯酸-2-羥 基乙酯1. 5g混合而成； (2) 向步驟（1)所得核層乳液中同時滴加 B單體和用6g水溶解的過硫酸鉀溶液6. 2g， 滴加時間lh，70°C攪拌反應(yīng)3h，再加入雌三醇0. 4g，70°C反應(yīng)時間lh，降溫到40°C，加入二 (2-乙基己基）二硫代磷酸氧硫化鑰2g、十二烷基苯磺酸鈉0. 3g和椰子油丙烯二胺0. lg， 反應(yīng)時間40min，加入木糖0. 4g，65°C攪拌反應(yīng)lh，加氨水調(diào)pH值至疒8,得所述的阻燃性 核殼型水性丙烯酸酯類樹脂涂料； 所述B單體是由：丙烯酸丁酯3g、甲基丙烯酸甲酯3. 5g、丙烯酸乙酯3. 5g、丙烯 酸-2-羥基乙酯lg混合組成。
[0011] 實例 2 (1)向250ml三口燒瓶中加入水68g、十二烷基苯磺酸鈉1. 5g、椰子油丙烯二胺0. 5g、 丙烯酸3. 2g，升溫至4(TC，攪拌30min，加入A單體，乳化45min，升溫到7(TC開始通回流水， 升溫到80°C保溫2h，滴加用6g水溶解的過硫酸銨溶液6. 6g，滴加時間4h，反應(yīng)2h，再加入 氨基酸錳4g，80°C攪拌反應(yīng)4h，加入硫酸鋁2g，調(diào)節(jié)pH到4,加入醋酸錳0. 6g，60°C攪拌反 應(yīng)2h，得核層乳液； 所述A單體是由：丙烯酸丁酯8g、甲基丙烯酸甲酯6g、丙烯酸乙酯3. 5g、丙烯酸-2-羥 基乙酯2. 5g混合而成； (2)向步驟（1)所得核層乳液中同時滴加 B單體和用6g水溶解的過硫酸銨溶液6. 5g， 滴加時間3h，85°C攪拌反應(yīng)3h，再加入雌二醇1. 8g，90°C反應(yīng)時間3h，降溫到40°C，加入二 (2-乙基己基）二硫代磷酸氧硫化鑰3g、十二烷基苯磺酸鈉0. 3g、椰子油丙烯二胺0. lg，反 應(yīng)時間40min，加入呋喃唑酮0. 6g，85°C攪拌反應(yīng)3h，加氨水調(diào)pH值至疒8,得所述的阻燃 性核殼型水性丙烯酸酯類樹脂涂料； 所述B單體是由：丙烯酸丁酯5g、甲基丙烯酸甲酯5. 5g、丙烯酸乙酯6. 5g、苯乙烯 1. 5g、丙烯酸-2-羥基乙酯3g混合組成。
[0012] 實例 3 (1) 向250ml三口燒瓶中加入水55g、十二烷基苯磺酸鈉0. 82、椰子油丙烯二胺0. 28g、 丙烯酸1. 8g，升溫至4(TC，攪拌30min，加入A單體，乳化30min，升溫到7(TC開始通回流水， 升溫到80°C反應(yīng)2h，滴加用6g水溶解的過硫酸鈉溶液6. 4g，滴加時間3h，反應(yīng)1. 5h，再 加入氨基酸錳2. 5g，80°C攪拌反應(yīng)2. 5h，加入硫酸鈦1. 5g，調(diào)節(jié)pH到4,加入醋酸錳0. 4g， 60°C攪拌反應(yīng)1. 5h，得核層乳液； 所述A單體是由：丙烯酸丁酯5g、甲基丙烯酸甲酯5g、丙烯酸乙酯3g、丙烯酸-2-羥基 乙酯2g混合而成； (2) 向步驟（1)所得核層乳液中同時滴加 B單體和用6g水溶解的過硫酸鈉溶液6. 35g， 滴加時間2h，78°C攪拌反應(yīng)3h，再加入山梨醇1. lg，80°C反應(yīng)時間2h，降溫到40°C，加入二 (2-乙基己基）二硫代磷酸氧硫化鑰2. 5g、十二烷基苯磺酸鈉0. 3、椰子油丙烯二胺0. lg， 反應(yīng)時間40min，加入3, 9-二乙烯基-2, 4, 8, 10-四氧雜螺[5. 5] i^一烷0. 5g，75°C攪拌反 應(yīng)2h，加氨水調(diào)pH值至7~8,得所述的阻燃性核殼型水性丙烯酸酯類樹脂涂料； 所述B單體是由：丙烯酸丁酯4g、甲基丙烯酸甲酯4. 5g、丙烯酸乙酯5g、苯乙烯0. 75g、 丙烯酸-2-羥基乙酯2g混合組成。
[0013] 實例 4 (1) 向250ml三口燒瓶中加入水42g、十二烷基苯磺酸鈉0. 15g和椰子油丙烯二胺 0. 05g、丙烯酸0. 4g，升溫至40°C，攪拌30min，加入A單體，乳化15min，升溫到70°C開始通 回流水，升溫到80°C反應(yīng)2h，滴加用6g水溶解的過硫酸銨溶液6. 2g，滴加時間2h，反應(yīng)lh， 再加入氨基酸錳18,801：攪拌反應(yīng)111，加入硫酸鋯18和2,5-二羥基-1，4-二噻烷0.118， 調(diào)節(jié)pH到4,加入醋酸錳0. 2g，60°C攪拌反應(yīng)廣2h，得核層乳液； 所述A單體是由：丙烯酸丁酯2g、甲基丙烯酸甲酯4g、丙烯酸乙酯2. 5g、丙烯酸-2-羥 基乙酯1. 5g混合而成； (2) 向步驟（1)所得核層乳液中同時滴加 B單體和用6g水溶解的過硫酸銨溶液6. 2g， 滴加時間lh，70°C攪拌反應(yīng)3h，再加入腎上腺素0. 4g，70°C反應(yīng)時間lh，降溫到40°C，力口 入二（2-乙基己基）二硫代磷酸氧硫化鑰2g、十二烷基苯磺酸鈉0. 3g和椰子油丙烯二胺 〇. lg，反應(yīng)時間40min，加入炔雌醇0. 4g和三氟化硼胺0. 16g，65°C攪拌反應(yīng)lh，加氨水調(diào) pH值至7~8,得所述的阻燃性核殼型水性丙烯酸酯類樹脂涂料； 所述B單體是由：丙烯酸丁酯3g、甲基丙烯酸甲酯3. 5g、丙烯酸乙酯3. 5g、丙烯 酸-2-羥基乙酯lg混合組成。
[0014] 實例 5 (1)向250ml三口燒瓶中加入水68g、十二烷基苯磺酸鈉 1. 5g、椰子油丙烯二胺0. 5g、
【權(quán)利要求】
1. 一種阻燃性核殼型水性丙烯酸酯類樹脂涂料的制備方法，其特征在于： (1) 向反應(yīng)容器中加入以下重量配比的原料：水42飛8份、乳化劑0. 2~2. 0份、丙烯酸 0. 4?3. 2份，升溫至40°C，攪拌30min，加入A單體，乳化15?45min，升溫到70°C開始通回流 水，升溫到80°C反應(yīng)2h，滴加引發(fā)劑0. 2~0. 6重量份，滴加時間2~4h，反應(yīng)廣2h，再加入氨 基酸錳1~4重量份，80°C攪拌反應(yīng)廣4h，加入金屬鹽1~2重量份，調(diào)節(jié)pH到4,加入醋酸錳 0. 2、. 6重量份，60°C攪拌反應(yīng)廣2h，得核層乳液； 所述A單體是由：丙烯酸丁酯2~8重量份、甲基丙烯酸甲酯4~6重量份、丙烯酸乙酯 2. 5~3. 5重量份、丙烯酸-2-羥基乙酯1. 5~2. 5重量份混合而成； (2) 向步驟（1)所得核層乳液中同時滴加 B單體和0. 2~0. 5重量份的引發(fā)劑，滴加時間 1?3h，70?85°C攪拌反應(yīng)3h，再加入交聯(lián)劑0. 4?1. 8重量份，7(T90°C反應(yīng)時間1?3h，降溫到 40°C，加入二（2-乙基己基）二硫代磷酸氧硫化鑰2~3重量份和乳化劑0. 4重量份，反應(yīng)時 間40min，加入材料BO. 4?0. 6重量份，65?85°C攪拌反應(yīng)1?3h，加氨水調(diào)pH值至疒8,得所 述的阻燃性核殼型水性丙烯酸酯類樹脂涂料； 所述B單體是由：丙烯酸丁酯：Γ5重量份、甲基丙烯酸甲酯3. 5~5. 5重量份、丙烯酸乙 酯3. 5飛.5重量份、苯乙烯(Γ1. 5重量份、丙烯酸-2-羥基乙酯廣3重量份混合組成。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種阻燃性核殼型水性丙烯酸酯類樹脂涂料的制備方法，其特 征在于，乳化劑為十二烷基苯磺酸鈉與椰子油丙烯二胺按重量比3:1混合的混合物。
3. 如權(quán)利要求1所述的一種阻燃性核殼型水性丙烯酸酯類樹脂涂料的制備方法，其特 征在于，引發(fā)劑為過硫酸鉀、過硫酸銨、過硫酸鈉中的任意一種。
4. 如權(quán)利要求1所述的一種阻燃性核殼型水性丙烯酸酯類樹脂涂料的制備方法，其特 征在于，金屬鹽為硫酸鈦、硫酸鋁和硫酸鋯中的任意一種。
5. 如權(quán)利要求1所述的一種阻燃性核殼型水性丙烯酸酯類樹脂涂料的制備方法，其 特征在于，交聯(lián)劑為雌三醇、雌二醇、山梨醇、腎上腺素、枸櫞酸氯米芬、多巴胺、抗壞血酸中 的任意一種。
6. 如權(quán)利要求1所述的一種阻燃性核殼型水性丙烯酸酯類樹脂涂料的制備方法，其 特征在于，材料B為木糖、呋喃唑酮、3, 9-二乙烯基-2, 4, 8, 10-四氧雜螺[5. 5] i^一烷、炔 雌醇、雙嘧達(dá)莫中的任意一種。
【文檔編號】C09D7/12GK104086698SQ201410358957
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年7月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月27日
【發(fā)明者】朱蕾, 羅聲, 王亞茜, 宋麗, 夏雪影 申請人:朱蕾