專利名稱：：飾面型苯丙溴碳乳膠防火涂料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及涂料組合物，具體是一種苯丙溴碳乳膠防火涂料。技術(shù)背景防火涂料按形態(tài)可分為水基型、溶劑型和粉末型，按防火機(jī)理分為膨脹型和非膨脹型，按涂層厚度可分厚涂型(8~50mm)、薄涂型(3~7mm)和超薄型(超過3mm)專利CN1394923A水性薄型膨脹型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料及其制備方法，采用高熔融溫度的丙烯酸乳液為主要成膜物質(zhì)，適量摻入氯偏乳液，以聚磷酸銨、季戊四醇、三聚氰胺為阻燃發(fā)泡體系，加入可發(fā)性膨脹石墨為發(fā)泡增強(qiáng)材料，發(fā)泡層可達(dá)原涂層的30-50倍，耐火極限75min(厚度3mm)。專利CN1824716A水性環(huán)保超薄膨脹型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料及其制備方法，以丙烯酸乳液、氯偏乳液為成膜物質(zhì)，以水為分散介質(zhì)，以鱗片狀可膨脹石墨為膨脹增強(qiáng)材料，以聚磷酸銨、季戊四醇、三聚氰胺為阻燃發(fā)泡體系，該防火涂料遇火迅速膨脹發(fā)泡，在2小時(shí)內(nèi)使鋼結(jié)構(gòu)溫度保持在54CTC以下?，F(xiàn)有膨脹型防火涂料品種均釆用添加型阻燃體系，成膜物質(zhì)不具有阻燃效果，而添加型阻燃體系由于相對分子質(zhì)量小，形成涂層后會發(fā)生溶出、滲出、遷移、揮發(fā)等現(xiàn)象，隨著時(shí)間的推移，真正遭遇火災(zāi)時(shí)起不到防火阻燃的應(yīng)有效果，存在時(shí)效衰減，大大降低了防火涂料的防火功效。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是克服添加型防火涂料阻燃體系滲出、遷移、揮發(fā)的弊端，提高其時(shí)效性，增強(qiáng)防火涂料的阻燃性能。本發(fā)明是一種飾面型苯丙溴碳乳膠防火涂料，按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)，三溴苯酚的配方為苯酚溴化鈉溴酸鈉鹽酸10%亞硫酸氫鈉蒸餾水4.01%~4.79%10.49%~10.54%7.69%~7,72%42.62%50.91%5.57%~5.60%0.00%~8.87%20.55%~20.65%按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)，丙烯酸2，4，6-三溴苯酯的配方為丙烯酰氯6.41%~12.05%三溴苯酴22.03%~23.44%丙酮59.49%~63.30%三乙胺6.43%~6.85%按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)，溴碳苯丙乳液的配方為丙烯酸2，4，6-三溴苯酯17.73%~26.00%苯乙烯丙烯酸丙烯酸丁酯甲基丙烯酸甲酯十二烷基硫酸鈉十二烷基苯磺酸鈉OP-10過硫酸鉀蒸餾水2.15%~4.43%1.73%~2.66%11.37%~16.68%1.08%~2.22%0.24%~0.35%0.12%~0.17%1.06%1.56%0.18%~0.26%50.00%~59.99%按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)，溴碳苯丙乳膠防火涂料的配方為:溴碳苯丙乳液27.75%~37.53%聚磷酸銨9.38%~9.64%三聚氰胺9.38%~9.64%季戊四醇三氧化二銻氯化石蠟三氧化二鉬0.93%~0.94%2.8%~3.21%0~0.46%0~1.85%硼酸鋅硼潤土鈦白粉蒸餾水36.24%41.12%2.81%—3.24%0~0.46%0~0.93%二甲基硅油0.77%~0.82%飾面型苯丙溴碳乳膠防火涂料的制備方法，按照以上所述配方備料，其步以上所述三溴苯酚的制備方法，按以上組分進(jìn)行備料，其步驟為(1)將95%的乙醇加入反應(yīng)器中。加入苯酚，苯酚完全溶解后加入溴化納、濃鹽酸(36.5%)，將溴酸鈉配成飽和水溶液，在室溫下滴加，2小時(shí)滴完，室溫下反應(yīng)1小時(shí)，滴加10。/。的亞硫酸氫鈉，至無溴產(chǎn)生(用淀粉淀化鉀試紙檢測)，抽濾，將濾餅減壓烘干，溫度不高于70。C,得白色三溴苯酚。(2)將三溴苯酚、丙酮加入反應(yīng)釜中，攪拌使三溴苯酚溶解。攪拌下滴加丙烯酰氯，滴加時(shí)間控制在120±5分鐘，反應(yīng)溫度控制在10士2。C,滴加完畢繼續(xù)反應(yīng)8小時(shí)，得丙烯酸2,4，6-三溴苯酯。(3)將丙烯酸2，4，6-三溴苯酯、苯乙烯、丙烯酸、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯進(jìn)行預(yù)混合得到混合單體；溶劑為二甲苯，向反應(yīng)器中加入部分溶劑，開始攪拌并升溫，待溫度升至83'C加入1/3單體進(jìn)行預(yù)乳化30分鐘，然后滴加剩余單體及引發(fā)劑，90~120分鐘滴完，同時(shí)升溫至85。C87'C，滴完后保溫40-60分鐘，冷卻后得到乳白色丙烯酸樹脂。(4)將適量的蒸餾水和配方量的聚磷酸銨、三聚氰胺、季戊四醇、三氧化二銻、氯化石蠟、三氧化二鉬、硼酸鋅、硼潤土、鈦白粉依次加入多用分散研磨機(jī)中進(jìn)行高速分散30~60分鐘，降低攪拌速度加入丙烯酸樹脂再分散20~40分鐘，然后用錐形磨，磨至所需的細(xì)度，再加入多用分散研磨機(jī)中分散10-20分鐘，即得產(chǎn)品。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于該溴碳苯丙乳膠涂料具有防火性能好，裝飾性強(qiáng)，耐化學(xué)介質(zhì)性能優(yōu)的特點(diǎn)，并且具有良好物理性能，硬度大，抗沖擊力強(qiáng)，能滿足飾面溶劑防火涂料的要求。另一方面，通過阻燃元素Br在苯丙乳液中的引入，實(shí)現(xiàn)了Br元素的高分子化，克服了添加阻燃型防火涂料防火時(shí)限短的缺點(diǎn)，同時(shí)Br元素阻燃效果高，可以少添加阻燃膨脹體系，提高了涂料的裝飾性能，可廣泛用于鋼結(jié)構(gòu)、木器的涂裝。飾面型溴碳苯丙乳膠防火涂料具有工藝簡單、原料易得、性能穩(wěn)定的特點(diǎn)，適合于大規(guī)摸工業(yè)生產(chǎn)。具體實(shí)施方式本發(fā)明是飾面型苯丙溴碳乳膠防火涂料，按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)，防火涂料的配方為苯丙溴碳乳液聚磷酸銨三聚氰胺季戊四醇三氧化二銻氯化石蠟三氧化二鉬硼酸鋅硼潤土鈥白粉蒸餾水二甲基硅油苯丙溴碳乳液的配方為丙烯酸2,4，6-三溴苯酯苯乙烯27.75%~37.53%9.38%~9.64%9.38%~9.64%2.8%-3.21%0~0.46%0~1.85%0.93%~0.94%0~0.93%0~0.46%2.81%~3.24%36.24%~41.12%0.77%~0.82%17.73%~26.00%2.15%~4.43%丙烯酸1.73%~2.66%丙烯酸丁酯11.37%~16.68%甲基丙烯酸甲酯1.08%~2.22%十二烷基硫酸鈉0.24%'、0.35%十二烷基苯磺酸鈉0.12%'《17%OP-101.06%'~1.56%過硫酸鉀0.18%，0.26%蒸餾水50.00%'、59.99%丙烯酸2，4,6-三溴苯酯的組成為丙烯酰氯6.41%~12.05%三溴苯酚22.03%~'23.44%丙酮59.49-63.30%三乙胺6.43%、'6.85%三溴苯酚的組成為苯酚4.01%~4.79%溴化鈉10.49%~10.54%溴酸鈉7.69%~7.72%乙醇42.62%~'50.91%鹽酸5.57%~5.60%10%亞硫酸氬鈉0.00%~8.87%蒸餾水20.55%~20.65%飾面型苯丙溴碳乳膠防火涂料的制備方法，按以上所述配方配料，其步驟為(1)將95%的乙醇加入反應(yīng)器中，然后再加入苯酚，待苯酚完全溶解后加入溴化納、濃鹽酸，將溴酸鈉配成飽和水溶液，在室溫下滴入反應(yīng)器中，在2小時(shí)內(nèi)滴完，在室溫下反應(yīng)1小時(shí)，然后滴入10。/。的亞硫酸氫鈉，至無溴產(chǎn)生，抽濾，將濾餅減壓烘干，溫度不高于70。C，得白色的三溴苯酚。(2)將三溴苯酚、丙酮加入反應(yīng)釜中，攪拌使三溴苯酚溶解。攪拌下滴加丙烯酰氯，滴加時(shí)間控制在120min土5min，反應(yīng)溫度控制在10土2。C,滴加完畢繼續(xù)反應(yīng)8小時(shí)，得丙烯酸2，4,6-三溴苯酯。(3)將丙烯酸2，4，6-三溴苯酯、苯乙烯、丙烯酸、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯進(jìn)行預(yù)混合得到混合單體；溶劑為二甲苯，向反應(yīng)器中加入部分溶劑，開始攪拌并升溫，待溫度升至83。C加入1/3單體進(jìn)行預(yù)乳化30分鐘，然后滴加剩余單體及引發(fā)劑，90-120分鐘滴完，同時(shí)升溫至85。C87X:,滴完后保溫40~60分鐘，冷卻后得到乳白色丙烯酸樹脂。(4)將適量的蒸餾水和配方量的聚磷酸銨、三聚氰胺、季戊四醇、三氧化二銻、氯化石蠟、三氧化二鉬、硼酸鋅、硼潤土、鈦白粉依次加入多用分散研磨機(jī)中進(jìn)行高速分散30~60分鐘，降低攪拌速度加入丙烯酸樹脂再分散20~40分鐘，然后用錐形磨，磨至所需的細(xì)度，再加入多用分散研磨機(jī)中分散10~20分鐘，即得產(chǎn)品。本發(fā)明更為具體的實(shí)施例如下實(shí)施例1(1)將95。/。的乙醇100.00kg加入反應(yīng)器中，加入苯酚9.40kg,攪拌至完全溶解，加入溴化納22.66kg、濃鹽酸(36.5%)33.00kg，室溫下滴加溴酸鈉飽和溶液63.00Kg，2小時(shí)滴完，室溫下反應(yīng)1小時(shí)后，滴加10%的亞硫酸氫鈉至無溴產(chǎn)生為止(用淀粉淀化鉀試紙檢測)，抽濾，濾餅在減壓下70'C烘干，得白色三溴苯酚。蒸餾所得乙醇回收利用。(2)將三溴苯酚10.00kg、丙酮27.00kg加入反應(yīng)釜中，攪拌使三溴苯酚溶解。攪拌下滴加丙烯酰氯4.07kg，滴加時(shí)間120min土5min，反應(yīng)溫度控制在10土2X:，滴加完畢繼續(xù)反應(yīng)8小時(shí)，得丙烯酸2，4,6-三溴苯酯。(3)將丙烯酸2，4,6-三溴苯酯12.00kg、苯乙烯1.50kg、丙烯酸1.80kg、丙烯酸丁酯7.70kg、甲基丙烯酸甲酯1.00kg預(yù)混合得到混合單體；將10.00kg蒸餾水及0.12Kg乳化劑加入反應(yīng)釜，攪拌升溫至83'C,加入1/3混合單體即8kg混合單體進(jìn)行預(yù)乳化30分鐘，勻速滴加剩余單體及引發(fā)劑0.96Kg,90~120分鐘滴完；升溫至85'C87X:保溫4060分鐘，冷卻過濾得乳白色苯丙乳液。(4)將蒸餾水25.00kg加入多用分散研磨機(jī)中，低速(約600r/min)攪拌下依次加入聚磷酸銨7.50kg、三聚氰胺7.50kg、季戊四醇2.50kg、三氧化二銻0.50kg、氯化石蠟2.00kg、三氧化二鉬1.00kg、硼酸鋅1.00kg、硼潤土0.50kg、鈦白粉2.50kg,加入消泡劑二甲基硅油0.64kg,高速攪拌4060分鐘，在三輥磨上研磨至細(xì)度70pm以下；低速攪拌下加入溴碳苯丙乳液25Kg分散30分鐘；將攪拌均勻的涂料用120目尼龍網(wǎng)過濾，用蒸餾水調(diào)節(jié)固體含量至45%。實(shí)施例2~3制備工藝同實(shí)施例1,配方如下(1)三溴苯酚<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>(2)丙烯酸2，4,6-三溴苯酯:<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>(3)溴碳苯丙乳液:<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>產(chǎn)品細(xì)度控制在70iJm以下。按示例制的飾面型溴碳苯丙乳膠防火涂料可達(dá)到技術(shù)指標(biāo)。<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>權(quán)利要求1、飾面型苯丙溴碳乳膠防火涂料，其特征在于按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)，防火涂料的配方為苯丙溴碳乳液27.75％～37.53％聚磷酸銨9.38％～9.64％三聚氰胺9.38％～9.64％季戊四醇2.8％～3.21％三氧化二銻0～0.46％氯化石蠟0～1.85％三氧化二鉬0.93％～0.94％硼酸鋅0～0.93％硼潤土0～0.46％鈦白粉2.81％～3.24％蒸餾水36.24％～41.12％二甲基硅油0.77％～0.82％。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的飾面型苯丙溴碳乳膠防火涂料，其特征在于苯丙溴碳乳液的配方為苯丙溴碳乳液聚磷酸銨三聚氰胺季戊四醇三氧化二銻氯化石蠟三氧化二鉬硼酸鋅硼潤土鈦白粉蒸餾水二甲基硅油丙烯酸2,4，6-三溴苯酯苯乙烯丙烯酸丙烯酸丁酯甲基丙烯酸甲酯十二烷基硫酸鈉十二烷基苯磺酸鈉OP-10過硫酸鉀17.73%~26.00%2.15%~4.43%1.73%~2.66%11.37%~16.68%1.08%~2.22%0.24%~0.35%0.12%~0.17%1.06%~1.56%0.18%0,26%丙烯酸2，4，6-三溴苯酯的組成為丙烯酰氯6.41%~12.05%三溴苯酚22.03%~23.44%丙酮59.49%63.30%三乙胺6.43%~6.85%三溴苯酚的組成為苯酴4.01%~4.79%溴化鈉10.49%~10.54%溴酸鈉7.69%~7.72%乙醇42.62%~50.91%鹽酸5.57%~5.60%10%亞硫酸氫鈉0.00%~8.87%蒸餾水20.55%20.65%。3、飾面型苯丙溴碳乳膠防火涂料的制備方法，按權(quán)利要求1所述配方配料，其步驟為-.(1)將95%的乙醇加入反應(yīng)器中，然后再加入苯酚，待苯酚完全溶解后加入溴化納、濃鹽酸，將溴酸鈉配成飽和水溶液，在室溫下滴入反應(yīng)器中，在2小時(shí)內(nèi)滴完，在室溫下反應(yīng)1小時(shí)，然后滴入10%的亞硫酸氫鈉，至無溴產(chǎn)生，抽濾，將濾餅減壓烘干，溫度不高于70。C,得白色的三溴苯酚。(2)將三溴苯酚、丙酮加入反應(yīng)釜中，攪拌使三溴苯酚溶解。攪拌下滴加丙烯酰氯，滴加時(shí)間控制在120土5分鐘，反應(yīng)溫度控制在10土2。C,滴加完畢繼續(xù)反應(yīng)8小時(shí)，得丙烯酸2，4,6-三溴苯酯。(3)將丙烯酸2,4,6-三溴苯酯、苯乙烯、丙烯酸、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯進(jìn)行預(yù)混合得到混合單體；溶劑為二甲苯，向反應(yīng)器中加入部分溶劑，開始攪拌并升溫，待溫度升至83。C加入1/3單體進(jìn)行預(yù)乳化30分鐘，然后滴加剩余單體及引發(fā)劑，90~120分鐘滴完，同時(shí)升溫至85。C87。C，滴完后保溫40~60分鐘，冷卻后得到乳白色丙烯酸樹脂。(4)將適量的蒸餾水和配方量的聚磷酸銨、三聚氰胺、季戊四醇、三氧化二銻、氯化石蠟、三氧化二鉬、硼酸鋅、硼潤土、鈦白粉依次加入多用分散研磨機(jī)中進(jìn)行高速分散30~60分鐘，降低攪拌速度加入丙烯酸樹脂再分散20~40分鐘，然后用錐形磨，磨至所需的細(xì)度，再加入多用分散研磨機(jī)中分散10~20分鐘，即得產(chǎn)品。全文摘要飾面型苯丙溴碳乳膠防火涂料及其制備方法，其目的是通過阻燃元素溴的引入，合成本征阻燃高分子樹脂，克服添加型防火涂料阻燃體系滲出、遷移、揮發(fā)的弊端，提高其時(shí)效性，增強(qiáng)防火涂料的阻燃性能；采用苯酚為原料，在溴酸鈉、溴化鈉作用下得到三溴苯酚，進(jìn)而三溴苯酯與丙烯酰氯反應(yīng)得到丙烯酸2，4，6-三溴苯酯，丙烯酸2，4，6-三溴苯酯與丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯酸通過自由基聚合得到溴碳苯丙乳液；以溴碳苯丙乳液為基料，與防火阻燃體系聚磷酸銨、三聚氰胺、二季戊四醇、三氧化二鉬、三氧化二銻、硼酸鋅、硼潤土、鈦白粉復(fù)配得到飾面型溴碳苯丙乳膠防火涂料。文檔編號C09D183/04GK101255302SQ200710018689公開日2008年9月3日申請日期2007年9月6日優(yōu)先權(quán)日2007年9月6日發(fā)明者周應(yīng)萍,崔定偉,崔錦峰,楊保平,郭軍紅申請人:蘭州理工大學(xué)