一种织物涂层用无锑耐烧穿型水性阻燃胶的制备方法与流程

文档序号:19570493发布日期:2019-12-31 18:52阅读:439来源:国知局

本发明涉及织物涂层用无锑型水性阻燃胶技术领域,尤其涉及一种织物涂层用无锑耐烧穿型水性阻燃胶的制备方法。



背景技术:

近年来,随着社会的进步和人民生活水平的提高,各类民用和产业用纺织品的消费量迅速增加,尤其是各种室内装饰织物如窗帘、帷幕、墙布、地毯、家具布和床上用品及帐篷布、汽车内饰织物的需要量也与日俱增。与此同时,由纺织品着火而引起的火灾数也不断增加,造成了严重的经济损失和人员伤亡。因此,对纺织品进行阻燃处理,延缓火灾蔓延速度,对减少生命财产损失非常有意义。

传统的纺织涂层用水性阻燃胶,大多含有三氧化二锑。这一体系的阻燃胶涂层于纺织品后,虽具有一定的阻燃性能,但是有一定的不足:

首先,即使高纯度的三氧化锑,含有一定的铅镉等重金属,这些重金属不利用人体的健康。不可用于婴幼儿制品中。

其次,成碳性不佳,当涤纶织物用这类阻燃胶涂层后,容易烧穿,在具体应用方面,当火源接触沙发布表面后,沙发布极易被烧穿,从而引燃沙发布后面的海绵填充物,引发火灾。

中国专利申请号93115328..x,公开了一种可用于织物涂层的阻燃涂料,中国专利申请号cn20048002553.x公布了一种用于一般织物涂覆的阻燃物,中国专利申请号cn101498105.b,公布了一种用于织物涂层用的阻燃胶,将这些阻燃胶涂覆于织物,织物极易被烧穿,从而引燃织物后覆盖的海绵,虽然加大这些阻燃胶的涂布量也可能达通过测试,但是,其阻燃成本较高。

中国专利申请号201610907466.9,公布了一种纺织用耐烧穿型的水性阻燃胶,虽然不含锑,不易烧穿,但是,将这款水性阻燃胶涂层于织物后,用40℃水浸泡30分钟后,阻燃性能下降,耐烧穿性极下降再次,融滴现象,融滴物极易烧烫伤。



技术实现要素:

基于现有的传统的纺织涂层用水性阻燃胶,大多含有三氧化二锑,三氧化二锑含有一定的铅砷镉等重金属,这些重金属不利用人体的健康。本发明提出了一种织物涂层用无锑耐烧穿型水性阻燃胶的制备方法。

本发明提出的一种织物涂层用无锑耐烧穿型水性阻燃胶的制备方法,步骤一、原材料准备,按重量份计算,包括:

原材料合计重量为100份;

步骤二、聚乙烯醇溶液的制备,

在带有搅拌与加热装置的容器中加入步骤一中聚乙烯醇,并加入聚乙烯醇的重量2-8倍的水,慢速搅拌,直到聚乙烯醇充分溶解为止,对于常温不易溶解的聚乙烯醇,可启动加热装置,将温度升至50-95℃,继续搅拌,直至聚乙烯醇充分溶解为止,然后,加入步骤一中助剂中的交联剂、杀菌剂和消泡剂,搅拌后,制得聚乙烯醇水溶液,待用;

步骤三、粉体阻燃剂水分散液制备,

在带有搅拌装置的容器中,加入步骤一中的水余量,步骤一助剂中的分散剂和润湿剂,搅拌1-5分钟;然后边搅拌边加入粉体阻燃剂,调高搅拌转速到1000转/分钟以上,继续搅拌,待粉体阻燃剂充分分散在水中,过滤,制得粉体阻燃剂水分散液,待用;

步骤四、磷酸酯类阻燃剂的预处理,

在带有搅拌与加热装置的容器中,加入步骤一阻燃剂中的一种或多种磷酸酯类阻燃剂,启动搅拌装置,搅拌;常温搅拌后,仍有固体磷酸酯类阻燃剂存在,则启动加热装置,继续搅拌,使体系呈液体状。除去杂质,制得液态的磷酸酯类阻燃剂,待用。

步骤五、阻燃胶的制备,

在带有搅拌装置的容器中,加入步骤一中的余量水、水性树脂、加入步骤二制得的聚乙烯醇溶液,加入步骤三制得的粉体阻燃剂水分散液,启动搅拌器,慢速搅拌1-10分钟,加入步骤四中的预处理后的磷酸酯类阻燃剂,调高搅拌器转速1000转/分钟以上,搅拌,直到充分混合均匀为止,检查其粘度情况,加入增稠剂增加稠度;制得成品,出料包装。

优选地,所述步骤一中水性树脂,包括乙烯-醋酸乙烯共聚乳液,丙烯酸酯乳液、聚氨酯乳液、丁苯乳液和丁腈乳液中的一种或多种,水性树脂的含固量为20%-60%。

优选地,所述步骤一中阻燃剂,包括六溴环十二烷(hbcd)、十溴二苯醚、十溴二苯乙烷、三(2,3-二溴丙基)异三聚氰酸酯、溴代三嗪、乙撑双四溴邻苯二甲酰亚胺、四溴双酚a,八溴醚、甲基八溴醚、聚磷酸铵(app)、磷酸胍、磷酸脒基脲、三聚氰胺氰脲酸盐(mca)、三聚氰胺磷酸盐、三聚氰胺焦磷酸盐、氯酯树脂、氯偏树脂、溴化苯乙烯、溴化环氧树脂、聚氯乙烯,氯化石蜡、氯化甲酯、环状磷酸酯、磷酸三(1,3-二氯异丙基)酯(tdcpp)、磷酸三(2-氯丙基)酯(tcpp)、磷酸三(2-氯乙基)酯(tcep)、磷酸三异丙基苯酯(ippp)、磷酸三异丁酯(tibp)、磷酸三甲苯酯(tcp)、磷酸二苯基异癸酯(dpdp)、磷酸二苯基异辛酯(dpop)、磷酸三乙酯(tep)、磷酸三甲酯(tmp)、磷酸三(二甲苯)酯(txp)、磷酸甲苯二苯酯(cdp)、磷酸三苯酯(tpp)、磷酸三(丁氧基乙基)酯(tbep;tbxp;kp-140)、间苯二酚—双(磷酸二苯酯(rdp)、双酚a—双(磷酸二苯酯)(bdp)、间苯二酚双[二(2,6-二甲基苯基)磷酸酯](rdx)、多聚芳基磷酸酯(px-220)、9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(dopo)、氢氧化铝、氢氧化镁和滑石粉阻燃剂中的一种或多种。

优选地,所述步骤一中聚乙烯醇,包括聚合度50-2600和醇解度50%-99%规格的聚乙烯醇的一种或多种。

优选地,所述步骤一中助剂包括硼酸、硼砂、氮丙啶、三聚氰胺甲醛树脂、异氰酸酯与三羟甲基丙烷的加成物、三羟甲基丙烷、封端异氰酸酯、增稠剂、分散剂、乳化剂、ph调节剂、杀菌剂和消泡剂的一种或多种。

本发明中的有益效果为:

1、不使用三氧化二锑,避免了三氧化锑中所含的铅砷镉等重金属,对人体健康的不良影响。

2、通过设置聚乙烯醇作为成碳剂,织物燃烧时成碳性好,具有极佳的耐烧穿性好,织物燃烧时,不会有滴落物产生,避免了滴落无滴物引燃其他易燃物品,也有效了避免、水浸后仍然有较好的耐烧穿性。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。

一种织物涂层用无锑耐烧穿型水性阻燃胶的制备方法,步骤一、原材料准备,按重量份计算,包括:

原材料合计重量为100份;

步骤一中水性树脂,包括乙烯-醋酸乙烯共聚乳液,丙烯酸酯乳液、聚氨酯乳液、丁苯乳液和丁腈乳液中的一种或多种,水性树脂的含固量为20%-60%;

步骤一中阻燃剂,包括六溴环十二烷(hbcd)、十溴二苯醚、十溴二苯乙烷、三(2,3-二溴丙基)异三聚氰酸酯、溴代三嗪、乙撑双四溴邻苯二甲酰亚胺、四溴双酚a,八溴醚、甲基八溴醚、聚磷酸铵(app)、磷酸胍、磷酸脒基脲、三聚氰胺氰脲酸盐(mca)、三聚氰胺磷酸盐、三聚氰胺焦磷酸盐、氯酯树脂、氯偏树脂、溴化苯乙烯、溴化环氧树脂、聚氯乙烯,氯化石蜡、氯化甲酯、环状磷酸酯、磷酸三(1,3-二氯异丙基)酯(tdcpp)、磷酸三(2-氯丙基)酯(tcpp)、磷酸三(2-氯乙基)酯(tcep)、磷酸三异丙基苯酯(ippp)、磷酸三异丁酯(tibp)、磷酸三甲苯酯(tcp)、磷酸二苯基异癸酯(dpdp)、磷酸二苯基异辛酯(dpop)、磷酸三乙酯(tep)、磷酸三甲酯(tmp)、磷酸三(二甲苯)酯(txp)、磷酸甲苯二苯酯(cdp)、磷酸三苯酯(tpp)、磷酸三(丁氧基乙基)酯(tbep;tbxp;kp-140)、间苯二酚—双(磷酸二苯酯(rdp)、双酚a—双(磷酸二苯酯)(bdp)、间苯二酚双[二(2,6-二甲基苯基)磷酸酯](rdx)、多聚芳基磷酸酯(px-220)、9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(dopo)、氢氧化铝、氢氧化镁和滑石粉阻燃剂中的一种或多种;

步骤一中聚乙烯醇,包括聚合度50-2600和醇解度50%-99%规格的聚乙烯醇的一种或多种;

步骤一中助剂包括硼酸、硼砂、氮丙啶、三聚氰胺甲醛树脂、异氰酸酯与三羟甲基丙烷的加成物、三羟甲基丙烷、封端异氰酸酯、增稠剂、分散剂、乳化剂、ph调节剂、杀菌剂和消泡剂的一种或多种;

通过聚乙烯醇的溶液的制备,粉体阻燃剂水分散液的制备,磷酸酯类阻燃剂的预处理,混合、过滤的工序,制得成品;

步骤二、聚乙烯醇溶液的制备,

在带有搅拌与加热装置的容器中加入步骤一中聚乙烯醇,并加入聚乙烯醇的重量2-8倍的水,慢速搅拌,直到聚乙烯醇充分溶解为止,对于常温不易溶解的聚乙烯醇时,可启动加热装置,将温度升至50-95℃,继续搅拌,直至聚乙烯醇充分溶解为止,然后,加入步骤一中助剂中的交联剂、杀菌剂和消泡剂,搅拌后,制得聚乙烯醇水溶液,待用;

步骤三、粉体阻燃剂水分散液制备,

在带有搅拌装置的容器中,加入步骤一中的水余量,步骤一助剂中的分散剂和润湿剂,搅拌1-5分钟;然后边搅拌边加入粉体阻燃剂,调高搅拌转速到1000转/分钟以上,继续搅拌,待粉体阻燃剂充分分散在水中,过滤,待用;

步骤四、磷酸酯类阻燃剂的预处理,

在带有搅拌与加热装置的容器中,加入步骤一阻燃剂中的一种或多种磷酸酯类阻燃剂,启动搅拌装置,搅拌;常温搅拌后,仍有固体磷酸酯类阻燃剂存在,则启动加热装置,继续搅拌,使体系呈液体状。除去杂质,制得液态的磷酸酯类阻燃剂,待用。

步骤五、阻燃胶的制备,

在带有搅拌装置的容器中,加入步骤一中的余量水、水性树脂、加入步骤二制得的聚乙烯醇溶液,加入步骤三制得的粉体阻燃剂水分散液,启动搅拌器,慢速搅拌1-10分钟,加入步骤四中的预处理后的磷酸酯类阻燃剂,调高搅拌器转速1000转/分钟以上,搅拌,直到充分混合均匀为止,检查其粘度情况,加入增稠剂增加稠度,制得成品,出料包装。

通过设置聚乙烯醇作为成碳剂,织物燃烧时成碳性好,具有极佳的耐烧穿性好,织物燃烧时,不会有滴落物产生,避免了滴落无滴物引燃其他易燃物品,也有效了避免、水浸后仍然有较好的耐烧穿性;

不使用三氧化二锑,避免了三氧化锑中所含的重金属,对人体健康的不利影响。

实施例一

一种织物涂层用无锑型水性阻燃胶的制备方法,

步骤一、原材料准备,按重量份计算,包括:

原材料重量合计100份

步骤二、聚乙烯醇溶液的制备,

在带搅拌装置与加热装置的容器中,加入聚乙烯醇6份,加入30份水,启动搅拌器,慢速搅拌1-4小时,启动加温装置,将温度升至50-95℃,继续搅拌2小时,使聚乙烯醇充分溶解。继续慢速搅拌,加入杀菌剂、消泡剂和交联剂,制得聚乙烯醇水溶液,出料待用;

步骤三、粉体阻燃剂水分散液的制备,

在带有搅拌装置的容器中,加入水10份,加入步骤一助剂中的分散剂、润湿剂,启动搅拌装置,搅拌1-5分钟,然后入步骤一中的十溴二苯乙烷、聚磷酸铵,搅拌10-20分钟,待十溴二苯乙烷、聚磷酸铵充分分散后,制得粉体阻燃剂水分散液,过滤,出料待用;

步骤四、磷酸酯类阻燃剂预处理,

在带有搅拌与加热的容器中,加入tdcpp,启动搅拌装置。常温搅拌后,仍有固体磷酸酯类阻燃剂存在,则启动加热装置,继续搅拌,使体系呈液体状。除去杂质,制得液态的磷酸酯类阻燃剂,待用;

步骤五、阻燃胶的制备,

在带有搅拌装置的容器中,加入步骤一中的水性树脂,启动搅拌装置,低速搅拌,加入步骤二中的聚乙烯醇溶液,加入步骤三中的阻燃剂分散液,加入步骤四预处理后的液态tdcpp,调速搅拌速度至1000-3000转/分钟,待充分混合后,视粘度,加入增稠剂,出料、包装。

实施例二

一种织物涂层用无锑型水性阻燃胶的制备方法,步骤一、原材料准备,按重量份计算,包括:

步骤二、聚乙烯醇溶液的制备,

在带搅拌装置与加热装置的容器中加入步骤一中的聚乙烯醇(pva2488),加入水30份,启动搅拌器,慢速搅拌1-4小时。启动加温装置,将温度升至80-95℃,继续搅拌2小时,使聚乙烯醇充分溶解,加入步骤一助剂中的交联剂、杀菌剂和消泡剂,继续搅拌10-30分钟。制得聚乙烯醇水溶液,待用;

步骤三、粉体阻燃剂水分散液的制备,

在带有搅拌装置的容器中,将入步骤一中的水15份加入步骤一助剂中的分散剂和润湿剂,搅拌1-5分钟,然后入十溴二苯乙烷、聚磷酸铵,搅拌10-20分钟,直接十溴二苯乙烷、聚磷酸铵完全分散,过滤,制得粉体阻燃剂水分散液,待用;

步骤四,磷酸酯类阻燃剂的预处理,

在带有搅拌搅拌装置与加热装置的容器中,加入阻燃剂px220,tdcpp,启动加热与搅拌装置,待完全呈液态后,去杂质,出料待用;

步骤五,阻燃胶的制备,

在带有搅拌装置的中,加入步骤一中的水性树脂,启动搅拌装置,低速搅拌,加入步骤二制得的聚乙烯醇溶液,步骤三制得的粉体阻燃剂水散液,步骤四制得的液态磷酸酯阻燃剂调速搅拌速度至1000-3000转/分钟,待充分混合后,视粘度,加入增稠剂,出料、包装。

实施例三

一种织物涂层用无锑型水性阻燃胶的制备方法,步骤一、原材料准备,按重量份计算,包括:

原材料重量共计100份

步骤二、聚乙烯醇溶液的制备,

在带搅拌装置与加热装置的容器中加入步骤一中的聚乙烯醇(pva1799),加入3-6倍于聚乙烯醇的水,启动搅拌器,慢速搅拌1-4小时。启动加温装置,将温度升至80-95℃,继续搅拌2小时,使聚乙烯醇充分溶解,加入步骤一助剂中的交联剂和杀菌剂,继续搅拌10-30分钟。制得聚乙烯醇溶液,待用;

步骤三、粉体阻燃剂水分散液的制备,

在带有搅拌装置的容器中,加入步骤一中的水余量,加入步骤一助剂中的分散剂和润湿剂,搅拌1-5分钟,然后加入聚磷酸铵,搅拌10-20分钟,直接聚磷酸铵完全分散,过滤,出料待用;

步骤四,磷酸酯类阻燃剂的预处理,

在带有搅拌搅拌装置与加热装置的容器中,加入阻燃剂tpp,tdcpp,启动加热与搅拌装置,待完全呈液态后,去杂质,出料待用;

步骤五、阻燃胶的制备,

在带有搅拌装置的中,加入步骤一中水性树脂,启动搅拌装置,低速搅拌,加入步骤二制得的聚乙烯醇溶液,加入步骤三制得的聚磷酸铵水分散液,加入步骤四制得的液态磷酸酯阻燃剂,调速搅拌速度至1000-3000转/分钟,待充分混合后,视粘度,加入增稠剂,最后过滤,出料、包装。

实施例四

一种织物涂层用无锑型水性阻燃胶的制备方法,步骤一、原材料准备,按重量份计算,包括:

步骤二、聚乙烯醇溶液的制备,

在带搅拌装置与加热装置的容器中加入步骤一中的聚乙烯醇(pva1799),加入3-6倍于聚乙烯醇的水,启动搅拌器,慢速搅拌1-4小时。启动加温装置,将温度升至80-95℃,继续搅拌2小时,使聚乙烯醇充分溶解,加入步骤一助剂中的交联剂、杀菌剂和消泡剂,继续搅拌10-30分钟。待用;

步骤三、粉体阻燃剂的水分散液的制备,

带有搅拌装置的容器中,将步骤一中的水余量,加入步骤一助剂中的分散剂和润湿剂,搅拌1-5分钟,然后加入十溴二苯乙烷、聚磷酸铵,搅拌10-20分钟,直至十溴二苯乙烷、聚磷酸铵完全分散,过滤,出料待用;

步骤四、磷酸酯类阻燃剂的预处理。

在带有搅拌搅拌装置与加热装置的容器中,加入阻燃剂tpp,tdcpp,启动加热与搅拌装置,待完全呈液态后,去杂质,出料待用;

步骤五、阻燃胶的制备,

在带有搅拌装置的中,加入步骤一中的水性树脂,启动搅拌装置,低速搅拌,加入步骤二制得的聚乙烯醇溶液,加入步骤三制得的十溴二苯乙烷、聚磷酸铵水分散液,加入步骤四制得的液态磷酸酯阻燃剂调速搅拌速度至1000-3000转/分钟,待充分混合后,视粘度,加入增稠剂,出料、包装。

实施例五

一种织物涂层用无锑型水性阻燃胶的制备方法,步骤一、原材料准备,按重量份计算,包括:

原材料重量合计100份;

步骤二、聚乙烯醇溶液的制备,

在带搅拌装置与加热装置的容器中加入步骤一中的聚乙烯醇(pva1799),加入步骤一中的水全部,启动搅拌器,慢速搅拌1-4小时。启动加温装置,将温度升至80-95℃,继续搅拌2小时,使聚乙烯醇充分溶解,加入步骤一助剂中的交联剂、杀菌剂和消泡剂,继续搅拌10-30分钟。制得聚乙烯醇水溶液,待用;

步骤三、磷酸酯类阻燃剂的预处理,

在带有搅拌搅拌装置与加热装置的容器中,加入阻燃剂rdp、tpp,tdcpp,启动加热与搅拌装置,待完全呈液态后,去杂质,制得液态磷酸酯阻燃剂。待用;

步骤四、阻燃胶的制备,

在带有搅拌装置的中,加入水性树脂,启动搅拌装置,低速搅拌,加入步骤二制得的聚乙烯醇溶液,步骤三制得的液态磷酸酯阻燃剂调速搅拌速度至1000-3000转/分钟,待充分混合后,视粘度,加入增稠剂,出料、包装。

实施例六

一种织物涂层用无锑型水性阻燃胶的制备方法,步骤一、原材料准备,按重量份计算,包括:

步骤二、聚乙烯醇溶液的制备,

在带有搅拌与加热装置的容器中加入步骤一中聚乙烯醇,并加入聚乙烯醇的2-5倍的水,慢速搅拌,启动加热装置,将温度升至50-95℃,继续搅拌,直至聚乙烯醇充分溶解。然后,加入步骤一助剂中的交联剂、杀菌剂和消泡剂,搅拌后,制得聚乙烯醇水溶液,待用;

步骤三、粉体阻燃剂水分散液制备,

在带有搅拌装置的容器中,加入步骤一中的水余量,步骤一助剂中的分散剂和润湿剂,搅拌1-5分钟;然后边搅拌边加入聚磷酸铵阻燃剂,调高搅拌转速到1000转/分钟以上,继续搅拌,待阻燃剂充分分散在水中,过滤。制得粉体阻燃剂水分散液,待用。

步骤四,磷酸酯类阻燃剂的预处理

在带有搅拌与加热装置的容器中,加入步骤一tdcpp、tcpp启动搅拌装置,搅拌。常温搅拌后,仍有固体磷酸酯类阻燃剂存在,则启动加热装置,继续搅拌,使体系呈液体状。除去杂质,制得液态的磷酸酯类阻燃剂待用;

步骤五、阻燃胶的制备,

在带有搅拌装置的容器中,加入水性树脂、步骤二制得的聚乙烯醇溶液,步骤三制得的粉体阻燃剂的水分散液,步骤四中的预处理后的液态磷酸酯类阻燃剂,调高搅拌器转速1000转/分钟以上,搅拌,直到充分混合均匀为止。检查其粘度情况,必要时,加入增稠剂增加稠度,制得成品,出料包装。

实施例七

一种织物涂层用无锑型水性阻燃胶的制备方法,步骤一、原材料准备,

按重量份计算,包括:

步骤二、聚乙烯醇溶液的制备,

在带有搅拌与加热装置的容器中加入步骤一中聚乙烯醇,并加入聚乙烯醇的2-6倍的水,慢速搅拌,启动加热装置,将温度升至50-95℃,继续搅拌,直至聚乙烯醇充分溶解,然后,加入步骤一中助剂中的交联剂、杀菌剂、消泡剂,搅拌后,制得聚乙烯醇水溶液,待用。

步骤三、粉体阻燃剂水分散液制备,

在带有搅拌装置的容器中,加入步骤一中的水余量,步骤一助剂中的分散剂和润湿剂,搅拌1-5分钟;然后边搅拌边加入聚磷酸铵阻燃剂,调高搅拌转速到1000转/分钟以上,继续搅拌,待阻燃剂充分分散在水中,过滤,待用。

步骤四,磷酸酯类阻燃剂的预处理。

在带有搅拌与加热装置的容器中,加入步骤一tdcpp、tcp启动搅拌装置,搅拌。常温搅拌后,仍有固体磷酸酯类阻燃剂存在,则启动加热装置,继续搅拌,使体系呈液体状。除去杂质,制得液态的磷酸酯类阻燃剂,待用。

步骤五、阻燃胶的制备,

在带有搅拌装置的容器中,加入水性树脂、加入步骤二制得的聚乙烯醇溶液,加入步骤三制得的聚磷酸铵水分散液,启动搅拌器,慢速搅拌1-10分钟,加入步骤四中的预处理后的tdcpp、tcpp预处理阻燃剂,调高搅拌器转速1000转/分钟以上,搅拌,直到充分混合均匀为止。检查其粘度情况,必要时,加入增稠剂增加稠度,制得成品,出料包装。

以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

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