專(zhuān)利名稱(chēng)：無(wú)鹵阻燃液及應(yīng)用該無(wú)鹵阻燃液的阻燃海綿的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無(wú)鹵阻燃液及應(yīng)用該無(wú)鹵阻燃液的阻燃海綿的制備方法。
背景技術(shù)：
由于世界范圍內(nèi)阻燃防災(zāi)呼聲的日益高漲以及環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域立法的建立和日趨 發(fā)展，直接促進(jìn)了阻燃材料的研究開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)應(yīng)用。傳統(tǒng)阻燃材料，廣泛采用含鹵聚合物或含鹵阻燃劑組合而成的阻燃混合物。但是 一旦發(fā)生火災(zāi)，由于熱分解和燃燒，會(huì)產(chǎn)生大量的煙霧和有毒的腐蝕性氣體，從而妨礙救火 和人員疏散、腐蝕儀器和設(shè)備。特別是人們發(fā)現(xiàn)火災(zāi)中的死亡事故有80%以上是材料產(chǎn)生 的濃煙和有毒氣體造成的，因而除了阻燃效率外，低煙低毒也是阻燃材料必不可少的指標(biāo)， 無(wú)鹵阻燃材料作用時(shí)不會(huì)產(chǎn)生有毒氣體，是阻燃材料研究領(lǐng)域內(nèi)最活躍的研究課題之一。中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?00610028214. 5公開(kāi)了一種發(fā)泡用液態(tài)阻燃液，阻燃劑易在使 用過(guò)程中脫落，導(dǎo)致阻燃性能降低，阻燃效果不佳，且非連續(xù)化生產(chǎn)使得生產(chǎn)效率低下等問(wèn) 題。海綿材料阻燃等級(jí)都較低，且高分子材料燃燒，帶來(lái)煙毒性的問(wèn)題。目前根據(jù)現(xiàn)用的軟質(zhì)聚氨酯材料阻燃劑與阻燃技術(shù)方法，對(duì)開(kāi)孔海綿進(jìn)行阻燃處 理的方法主要有(1)在聚氨酯分子鏈上引入阻燃單體共聚在聚氨酯分子鏈上引入阻燃單體共 聚，可以獲得永久阻燃性能的軟質(zhì)聚氨酯泡沫，但生產(chǎn)技術(shù)條件要求高，軟質(zhì)聚氨酯泡沫產(chǎn) 品有缺陷、生產(chǎn)成本高是其缺點(diǎn)；(2)發(fā)泡成型添加阻燃劑添加阻燃劑的發(fā)泡成型方法，由于適用面廣，阻燃成本 適宜，而被廣泛采用。然而在長(zhǎng)期使用過(guò)程中，阻燃劑的遷移、析出、軟質(zhì)聚氨酯泡末產(chǎn)品性 能有改變是要解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種無(wú)鹵阻燃液，應(yīng)用于海綿材料，阻燃效果可達(dá)到UL V-O級(jí)別，阻燃 效果持久、無(wú)煙毒性。本發(fā)明還提供應(yīng)用上述無(wú)鹵阻燃液的阻燃海綿的制備方法。所述無(wú)鹵阻燃液的組成為水性膠粘劑100份、固化劑0. 5 5份、防沉劑0. 1 5份、固色劑0 2份、著色劑0 100份、環(huán)保型阻燃劑100 300份、無(wú)機(jī)阻燃劑100 400份，水1200 1800份，所述份數(shù)為重量份，所述防沉劑為有機(jī)改性膨潤(rùn)土、氣相二氧化 硅、聚乙烯蠟、聚酰胺蠟或鈦酸酯偶聯(lián)劑防沉劑中的至少一種，所述環(huán)保型阻燃劑為磷系阻 燃劑或磷-氮系阻燃劑中的至少一種。優(yōu)選的組成為水性膠粘劑100份、固化劑1. 0 2. 0份、防沉劑0. 1 2份、固色劑0 1. 0份、著色劑0 60份、環(huán)保型阻燃劑150 250 份、無(wú)機(jī)阻燃劑250 400份，水1500 1800份。所述水性膠粘劑水性聚氨酯膠粘劑和/或水性丙烯酸酯類(lèi)膠粘劑，水性膠粘劑的固含量為6% 60%，所述百分比為質(zhì)量百分比，優(yōu)選為水性聚氨酯膠粘劑。所述無(wú)機(jī)阻燃劑為氫氧化鎂、氫氧化鋁或硼酸鋅中的至少一種。所述固化劑為水性環(huán)氧固化劑、水性聚氨酯固化劑中的至少一種，優(yōu)選為水性聚 氨酯固化劑。優(yōu)選的固化劑有江陰摩爾化工新材料有限公司生產(chǎn)的水性固化劑W-8130、 W-8035 ；深圳展辰涂料集團(tuán)生產(chǎn)的ZWH9900、拜耳材料科技公司生產(chǎn)的Desmodur DN、上海 漢中化工有限公司生產(chǎn)的H206B，更優(yōu)選為拜耳材料科技公司生產(chǎn)的Desmodur DN、江陰 摩爾化工新材料有限公司生產(chǎn)的水性固化劑W-8035。作為本發(fā)明的改進(jìn)，所述無(wú)鹵阻燃液的組成還可以包括固色劑和著色劑，以對(duì)開(kāi) 孔海綿進(jìn)行染色。固色劑和著色劑的種類(lèi)及用量為現(xiàn)有技術(shù)，作為優(yōu)選方案，固色劑O 2 份、著色劑O 100份。優(yōu)選所述固色劑為水性固色劑，所述著色劑為油墨、色漿、顏料或 染料。所述阻燃海綿的制備方法為，將開(kāi)孔海綿浸漬于上述無(wú)鹵阻燃液后烘干得到。作為優(yōu)選方案，浸漬時(shí)間為l-5min，烘干溫度為120 140°C，時(shí)間為10 15min。所述開(kāi)孔海綿可以為任意材質(zhì)，如聚氨酯開(kāi)孔海綿、EVA開(kāi)孔海綿或橡膠類(lèi)開(kāi)孔 海綿。本發(fā)明采用環(huán)保型阻燃液和無(wú)機(jī)阻燃液復(fù)合的液體阻燃體系，將開(kāi)孔海綿浸漬于 其中，然后烘干，水性膠粘劑和固化劑進(jìn)行固化反應(yīng)，在開(kāi)孔海綿經(jīng)絡(luò)表面成膜，將阻燃體 系包覆在開(kāi)孔海綿經(jīng)絡(luò)表面，減少了煙毒的產(chǎn)生，同時(shí)阻燃效果達(dá)到UL94V-0級(jí)別。所成膜 具有耐水洗性，能夠應(yīng)用于惡劣的工作環(huán)境。成膜工藝對(duì)開(kāi)孔海綿的材質(zhì)沒(méi)有要求，因此 可適用于各種開(kāi)孔海綿。無(wú)鹵阻燃液經(jīng)常規(guī)混合工藝即可得到，制備阻燃海綿的方法工藝 簡(jiǎn)單，只需將成型好的開(kāi)孔海綿浸漬、烘干即可，可連續(xù)化生產(chǎn)，提高了生產(chǎn)效率，降低了成 本。本發(fā)明的有益效果為(1)阻燃液為均勻、穩(wěn)定體系，配置簡(jiǎn)單采用浸漬、烘干工藝，即可包覆于開(kāi)孔材料 表面，形成均勻的阻燃層，生產(chǎn)效率高；(2)對(duì)開(kāi)孔材料易燃經(jīng)絡(luò)進(jìn)行包覆阻燃處理，使其阻燃性、發(fā)煙性都有了極大的 改善；其浸漬開(kāi)孔海綿制品，具有阻燃效果好、煙密度小、無(wú)煙毒性等特性，阻燃等級(jí)能達(dá)到 UL94V-0 級(jí)；(3)采用交聯(lián)固定阻燃劑技術(shù)手段，使得阻燃性能在使用過(guò)程中不降低；(4)采用固色等技術(shù)手段，在海綿表面形成薄膜，增加染料的溶落難度，從而提高 色牢度，阻燃劑固定牢度，耐水性特性；(5)采用水性阻燃劑，符合環(huán)保生產(chǎn)、環(huán)保產(chǎn)品的要求。
具體實(shí)施例方式下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行具體描述，其中，份數(shù)均為重量份。有必要指出的是 以下實(shí)施例只能用于對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明，不能理解為對(duì)發(fā)明保護(hù)范圍的限制，該領(lǐng) 域的技術(shù)熟練人員可以根據(jù)上述本發(fā)明的內(nèi)容做出一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整。以下實(shí)施例使用的原料有(1)膠粘劑無(wú)錫科萊多科技有限公司生產(chǎn)水性聚氨酯膠粘劑，牌號(hào)KLD-8601 ； 無(wú)錫萊恩科技有限公司生產(chǎn)水性聚氨酯膠粘劑，牌號(hào)LE-Ol-D ； 上海界新實(shí)業(yè)有限公司生產(chǎn)水性聚氨酯膠粘劑，牌號(hào)A160 ； 綜研化學(xué)有限公司生產(chǎn)水性丙烯酸酯膠粘劑，NS-17 ； 安徽安大華泰新材料有限公司生產(chǎn)水性聚氨酯膠粘劑，牌號(hào)AH-0201。
(2)固化劑
拜耳材料科技公司生產(chǎn)，牌號(hào)Desmodur DN;
上海漢中化工有限公司生產(chǎn)，牌號(hào)H206B ；
江陰摩爾化工新材料有限公司生產(chǎn)，牌號(hào)W-8035和W-8130 ；
深圳展辰涂料集團(tuán)生產(chǎn)，牌號(hào)ZWH9900。
(3)固色劑
上海優(yōu)恩化工有限公司生產(chǎn)，牌號(hào)SaC-IOO ； 廣州亨華精細(xì)化工有限公司生產(chǎn)，牌號(hào)HH-118QS。 ⑷防沉劑
青島邦尼化工有限公司生產(chǎn)聚乙烯蠟，牌號(hào)BN100 ； 南京天詩(shī)實(shí)驗(yàn)微粉有限公司生產(chǎn)聚酰胺蠟，牌號(hào)NEW-0401 ； 南京向前化工有限公司生產(chǎn)鈦酸酯偶聯(lián)劑，牌號(hào)101 ； 美國(guó)卡博特公司生產(chǎn)氣相法二氧化硅，牌號(hào)M5。 實(shí)施例1
將下列各組分原料投入容器中，進(jìn)行劇烈攪拌至分散均勻，以配置無(wú)鹵阻燃液1水性聚氨酯膠粘劑(KLD-8601)100份
水1500 份
固化劑(Desmodur DN)1份
固色劑(SaC-IOO)0.3份
聚乙烯蠟(Bmoo)0.1份
水性黑色油墨60份
多聚磷酸銨150份
氫氧化鎂250份
將開(kāi)孔聚氨酯海綿浸漬于無(wú)鹵阻燃液1中，浸漬時(shí)間為2min，然后進(jìn)入烘箱，在
下烘干15min，所得阻燃海綿進(jìn)行阻燃測(cè)試。 實(shí)施例2
將下列各組分原料投入容器中，進(jìn)行劇烈攪拌至分散均勻，以配置無(wú)鹵阻燃液2水性聚氨酯膠粘劑(LE-Ol-D)100份
水1800 份
固化劑(H206B)1.5份
固色劑(LW-77)0.4份
鈦酸酯偶聯(lián)劑(101)0. 5份
紙箱油墨50份
甲基磷酸二甲酯250份
氫氧化鋁200份將乙烯-醋酸乙烯開(kāi)孔海綿浸漬于無(wú)鹵阻燃液2中，浸漬時(shí)間為3min，然后進(jìn)入烘 箱，在160°C下烘干lOmin，所得阻燃海綿進(jìn)行阻燃測(cè)試。實(shí)施例3將下列各組分原料投入容器中，進(jìn)行劇烈攪拌至分散均勻，以配置無(wú)鹵阻燃液3 水性聚氨酯膠粘劑(A160)100份水1600 份固化劑(W_8035)1. 2 份固色劑(HH-118QS)1. O 份氣相法二氧化硅(M5) 1. 5份水性黃色染料45份磷酸三聚氰胺150份氫氧化鋁400份將三元乙丙橡膠開(kāi)孔海綿浸漬于無(wú)鹵阻燃液3中，浸漬時(shí)間為3min，然后進(jìn)入烘 箱，在140°C下烘干13min，所得阻燃海綿進(jìn)行阻燃測(cè)試。實(shí)施例4將下列各組分原料投入容器中，進(jìn)行劇烈攪拌至分散均勻，以配置無(wú)鹵阻燃液4 水性丙烯酸酯膠粘劑(NS-17)100份
水1600 份
固化劑(ZWH9900)1.8份
固色劑(Indosol CR)0.8份
有機(jī)改性膨潤(rùn)土(6000目)2. O份
水性染料60份
氰尿酸三聚氰胺220份
氫氧化鋁350份
將聚氨酯開(kāi)孔海綿浸漬于無(wú)鹵阻燃液4中，浸漬時(shí)間為3min，然后進(jìn)入烘箱，在
130°C下烘干14min，所得阻燃海綿進(jìn)行阻燃測(cè)試。實(shí)施例5將下列各組分原料投入容器中，進(jìn)行劇烈攪拌至分散均勻，以配置無(wú)鹵阻燃液5 水性聚氨酯膠黏劑(AH-0201) 100份水1800 份固化劑(W-8I3O)2. O 份聚酰胺蠟(NEW-0401)0. 3 份磷酸三甲苯酯180份硼酸鋅400份將聚氨酯開(kāi)孔海綿浸漬于無(wú)鹵阻燃液5中，浸漬時(shí)間為3min，然后進(jìn)入烘箱，在 130°C下烘干lOmin，所得阻燃海綿進(jìn)行阻燃測(cè)試。以上實(shí)施例測(cè)試結(jié)果如下一、UL94阻燃測(cè)試等級(jí)
二、DIN5510阻燃、煙毒性測(cè)試 三、耐久性根據(jù)UL94標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)過(guò)60°C恒溫水浴浸泡72h后，測(cè)試阻燃性能
權(quán)利要求
一種無(wú)鹵阻燃液，其特征在于，其組成為水性膠粘劑100份、固化劑0.5～5份、防沉劑0.1～5份、固色劑0～2份、著色劑0～100份、環(huán)保型阻燃劑100～300份、無(wú)機(jī)阻燃劑100～400份，水1200～1800份，所述份數(shù)為重量份，所述防沉劑為有機(jī)改性膨潤(rùn)土、氣相二氧化硅、聚乙烯蠟、聚酰胺蠟或鈦酸酯偶聯(lián)劑防沉劑中的至少一種，所述環(huán)保型阻燃劑為磷系阻燃劑或磷 氮系阻燃劑中的至少一種。
2.如權(quán)利要求1所述的無(wú)鹵阻燃液，其特征在于，其組成為水性膠粘劑100份、固化 劑1. 0 2. 0份、防沉劑0. 1 2份、固色劑0 1. 0份、著色劑0 60份、環(huán)保型阻燃劑 150 250份、無(wú)機(jī)阻燃劑250 400份，水1500 1800份。
3.如權(quán)利要求1或2所述的無(wú)鹵阻燃液，其特征在于，所述水性膠粘劑為水性聚氨酯膠 粘劑和/或水性丙烯酸酯類(lèi)膠粘劑，水性膠粘劑的固含量為6% 60%，所述百分比為質(zhì)量 百分比。
4.如權(quán)利要求3所述的無(wú)鹵阻燃液，其特征在于，所述水性膠粘劑為水性聚氨酯膠粘劑。
5.如權(quán)利要求1或2所述的無(wú)鹵阻燃液，其特征在于，所述無(wú)機(jī)阻燃劑為氫氧化鎂、 氫氧化鋁或硼酸鋅中的至少一種。
6.如權(quán)利要求1或2所述的無(wú)鹵阻燃液，其特征在于，所述固化劑為水性環(huán)氧固化劑、 水性聚氨酯固化劑中的至少一種。
7.如權(quán)利要求1或2所述的無(wú)鹵阻燃液，其特征在于，所述固色劑為水性固色劑，所述 著色劑為油墨、色漿、染料或顏料。
8.一種阻燃海綿的制備方法，其特征在于，將開(kāi)孔海綿浸漬于權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng) 所述無(wú)鹵阻燃液后烘干得到。
9.如權(quán)利要求8所述的阻燃海綿的制備方法，其特征在于，浸漬時(shí)間為l-5min，烘干溫 度為120 140°C，時(shí)間為10 15min。
全文摘要
本發(fā)明涉及無(wú)鹵阻燃液及阻燃海綿的制備方法，阻燃效果可達(dá)到UL V-0級(jí)別，阻燃效果持久、無(wú)煙毒性。所述無(wú)鹵阻燃液的組成為水性膠粘劑100份、固化劑0.5～5份、防沉劑0.1～5份、固色劑0～2份、著色劑0～100份、環(huán)保型阻燃劑100～300份、無(wú)機(jī)阻燃劑100～400份，水1200～1800份，所述防沉劑為有機(jī)改性膨潤(rùn)土、氣相二氧化硅、聚乙烯蠟、聚酰胺蠟或鈦酸酯偶聯(lián)劑防沉劑中的至少一種，所述環(huán)保型阻燃劑為磷系阻燃劑或磷-氮系阻燃劑中的至少一種。所述阻燃海綿的制備方法為，將開(kāi)孔海綿浸漬于上述無(wú)鹵阻燃液后烘干得到。無(wú)鹵阻燃液經(jīng)常規(guī)混合工藝即可得到，制備阻燃海綿的方法簡(jiǎn)單，可連續(xù)化生產(chǎn)，提高了生產(chǎn)效率，降低了成本。
文檔編號(hào)C08K3/32GK101891949SQ20101024851
公開(kāi)日2010年11月24日 申請(qǐng)日期2010年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月9日
發(fā)明者姜曉東, 梅志義 申請(qǐng)人:常州天晟新材料股份有限公司