专利名称：：饰面型苯丙溴碳乳胶防火涂料及其制备方法
技术领域：
：本发明涉及涂料组合物，具体是一种苯丙溴碳乳胶防火涂料。技术背景防火涂料按形态可分为水基型、溶剂型和粉末型，按防火机理分为膨胀型和非膨胀型，按涂层厚度可分厚涂型(8~50mm)、薄涂型(3~7mm)和超薄型(超过3mm)专利CN1394923A水性薄型膨胀型钢结构防火涂料及其制备方法，采用高熔融温度的丙烯酸乳液为主要成膜物质，适量掺入氯偏乳液，以聚磷酸铵、季戊四醇、三聚氰胺为阻燃发泡体系，加入可发性膨胀石墨为发泡增强材料，发泡层可达原涂层的30-50倍，耐火极限75min(厚度3mm)。专利CN1824716A水性环保超薄膨胀型钢结构防火涂料及其制备方法，以丙烯酸乳液、氯偏乳液为成膜物质，以水为分散介质，以鳞片状可膨胀石墨为膨胀增强材料，以聚磷酸铵、季戊四醇、三聚氰胺为阻燃发泡体系，该防火涂料遇火迅速膨胀发泡，在2小时内使钢结构温度保持在54CTC以下。现有膨胀型防火涂料品种均釆用添加型阻燃体系，成膜物质不具有阻燃效果，而添加型阻燃体系由于相对分子质量小，形成涂层后会发生溶出、渗出、迁移、挥发等现象，随着时间的推移，真正遭遇火灾时起不到防火阻燃的应有效果，存在时效衰减，大大降低了防火涂料的防火功效。
发明内容本发明的目的是克服添加型防火涂料阻燃体系渗出、迁移、挥发的弊端，提高其时效性，增强防火涂料的阻燃性能。本发明是一种饰面型苯丙溴碳乳胶防火涂料，按质量百分数计，三溴苯酚的配方为苯酚溴化钠溴酸钠盐酸10%亚硫酸氢钠蒸馏水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%按质量百分数计，丙烯酸2，4，6-三溴苯酯的配方为丙烯酰氯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%按质量百分数计，溴碳苯丙乳液的配方为丙烯酸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钠十二烷基苯磺酸钠OP-10过硫酸钾蒸馏水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%按质量百分数计，溴碳苯丙乳胶防火涂料的配方为:溴碳苯丙乳液27.75%~37.53%聚磷酸铵9.38%~9.64%三聚氰胺9.38%~9.64%季戊四醇三氧化二锑氯化石蜡三氧化二钼0.93%~0.94%2.8%~3.21%0~0.46%0~1.85%硼酸锌硼润土钛白粉蒸馏水36.24%41.12%2.81%—3.24%0~0.46%0~0.93%二甲基硅油0.77%~0.82%饰面型苯丙溴碳乳胶防火涂料的制备方法，按照以上所述配方备料，其步以上所述三溴苯酚的制备方法，按以上组分进行备料，其步骤为(1)将95%的乙醇加入反应器中。加入苯酚，苯酚完全溶解后加入溴化纳、浓盐酸(36.5%)，将溴酸钠配成饱和水溶液，在室温下滴加，2小时滴完，室温下反应1小时，滴加10。/。的亚硫酸氢钠，至无溴产生(用淀粉淀化钾试纸检测)，抽滤，将滤饼减压烘干，温度不高于70。C,得白色三溴苯酚。(2)将三溴苯酚、丙酮加入反应釜中，搅拌使三溴苯酚溶解。搅拌下滴加丙烯酰氯，滴加时间控制在120±5分钟，反应温度控制在10士2。C,滴加完毕继续反应8小时，得丙烯酸2,4，6-三溴苯酯。(3)将丙烯酸2，4，6-三溴苯酯、苯乙烯、丙烯酸、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯进行预混合得到混合单体；溶剂为二甲苯，向反应器中加入部分溶剂，开始搅拌并升温，待温度升至83'C加入1/3单体进行预乳化30分钟，然后滴加剩余单体及引发剂，90~120分钟滴完，同时升温至85。C87'C，滴完后保温40-60分钟，冷却后得到乳白色丙烯酸树脂。(4)将适量的蒸馏水和配方量的聚磷酸铵、三聚氰胺、季戊四醇、三氧化二锑、氯化石蜡、三氧化二钼、硼酸锌、硼润土、钛白粉依次加入多用分散研磨机中进行高速分散30~60分钟，降低搅拌速度加入丙烯酸树脂再分散20~40分钟，然后用锥形磨，磨至所需的细度，再加入多用分散研磨机中分散10-20分钟，即得产品。本发明的优点在于该溴碳苯丙乳胶涂料具有防火性能好，装饰性强，耐化学介质性能优的特点，并且具有良好物理性能，硬度大，抗冲击力强，能满足饰面溶剂防火涂料的要求。另一方面，通过阻燃元素Br在苯丙乳液中的引入，实现了Br元素的高分子化，克服了添加阻燃型防火涂料防火时限短的缺点，同时Br元素阻燃效果高，可以少添加阻燃膨胀体系，提高了涂料的装饰性能，可广泛用于钢结构、木器的涂装。饰面型溴碳苯丙乳胶防火涂料具有工艺简单、原料易得、性能稳定的特点，适合于大规摸工业生产。具体实施方式本发明是饰面型苯丙溴碳乳胶防火涂料，按质量百分数计，防火涂料的配方为苯丙溴碳乳液聚磷酸铵三聚氰胺季戊四醇三氧化二锑氯化石蜡三氧化二钼硼酸锌硼润土钬白粉蒸馏水二甲基硅油苯丙溴碳乳液的配方为丙烯酸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%十二烷基硫酸钠0.24%'、0.35%十二烷基苯磺酸钠0.12%'《17%OP-101.06%'~1.56%过硫酸钾0.18%，0.26%蒸馏水50.00%'、59.99%丙烯酸2，4,6-三溴苯酯的组成为丙烯酰氯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%三溴苯酚的组成为苯酚4.01%~4.79%溴化钠10.49%~10.54%溴酸钠7.69%~7.72%乙醇42.62%~'50.91%盐酸5.57%~5.60%10%亚硫酸氬钠0.00%~8.87%蒸馏水20.55%~20.65%饰面型苯丙溴碳乳胶防火涂料的制备方法，按以上所述配方配料，其步骤为(1)将95%的乙醇加入反应器中，然后再加入苯酚，待苯酚完全溶解后加入溴化纳、浓盐酸，将溴酸钠配成饱和水溶液，在室温下滴入反应器中，在2小时内滴完，在室温下反应1小时，然后滴入10。/。的亚硫酸氢钠，至无溴产生，抽滤，将滤饼减压烘干，温度不高于70。C，得白色的三溴苯酚。(2)将三溴苯酚、丙酮加入反应釜中，搅拌使三溴苯酚溶解。搅拌下滴加丙烯酰氯，滴加时间控制在120min土5min，反应温度控制在10土2。C,滴加完毕继续反应8小时，得丙烯酸2，4,6-三溴苯酯。(3)将丙烯酸2，4，6-三溴苯酯、苯乙烯、丙烯酸、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯进行预混合得到混合单体；溶剂为二甲苯，向反应器中加入部分溶剂，开始搅拌并升温，待温度升至83。C加入1/3单体进行预乳化30分钟，然后滴加剩余单体及引发剂，90-120分钟滴完，同时升温至85。C87X:,滴完后保温40~60分钟，冷却后得到乳白色丙烯酸树脂。(4)将适量的蒸馏水和配方量的聚磷酸铵、三聚氰胺、季戊四醇、三氧化二锑、氯化石蜡、三氧化二钼、硼酸锌、硼润土、钛白粉依次加入多用分散研磨机中进行高速分散30~60分钟，降低搅拌速度加入丙烯酸树脂再分散20~40分钟，然后用锥形磨，磨至所需的细度，再加入多用分散研磨机中分散10~20分钟，即得产品。本发明更为具体的实施例如下实施例1(1)将95。/。的乙醇100.00kg加入反应器中，加入苯酚9.40kg,搅拌至完全溶解，加入溴化纳22.66kg、浓盐酸(36.5%)33.00kg，室温下滴加溴酸钠饱和溶液63.00Kg，2小时滴完，室温下反应1小时后，滴加10%的亚硫酸氢钠至无溴产生为止(用淀粉淀化钾试纸检测)，抽滤，滤饼在减压下70'C烘干，得白色三溴苯酚。蒸馏所得乙醇回收利用。(2)将三溴苯酚10.00kg、丙酮27.00kg加入反应釜中，搅拌使三溴苯酚溶解。搅拌下滴加丙烯酰氯4.07kg，滴加时间120min土5min，反应温度控制在10土2X:，滴加完毕继续反应8小时，得丙烯酸2，4,6-三溴苯酯。(3)将丙烯酸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预混合得到混合单体；将10.00kg蒸馏水及0.12Kg乳化剂加入反应釜，搅拌升温至83'C,加入1/3混合单体即8kg混合单体进行预乳化30分钟，匀速滴加剩余单体及引发剂0.96Kg,90~120分钟滴完；升温至85'C87X:保温4060分钟，冷却过滤得乳白色苯丙乳液。(4)将蒸馏水25.00kg加入多用分散研磨机中，低速(约600r/min)搅拌下依次加入聚磷酸铵7.50kg、三聚氰胺7.50kg、季戊四醇2.50kg、三氧化二锑0.50kg、氯化石蜡2.00kg、三氧化二钼1.00kg、硼酸锌1.00kg、硼润土0.50kg、钛白粉2.50kg,加入消泡剂二甲基硅油0.64kg,高速搅拌4060分钟，在三辊磨上研磨至细度70pm以下；低速搅拌下加入溴碳苯丙乳液25Kg分散30分钟；将搅拌均匀的涂料用120目尼龙网过滤，用蒸馏水调节固体含量至45%。实施例2~3制备工艺同实施例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>产品细度控制在70iJm以下。按示例制的饰面型溴碳苯丙乳胶防火涂料可达到技术指标。<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>权利要求1、饰面型苯丙溴碳乳胶防火涂料，其特征在于按质量百分数计，防火涂料的配方为苯丙溴碳乳液27.75％～37.53％聚磷酸铵9.38％～9.64％三聚氰胺9.38％～9.64％季戊四醇2.8％～3.21％三氧化二锑0～0.46％氯化石蜡0～1.85％三氧化二钼0.93％～0.94％硼酸锌0～0.93％硼润土0～0.46％钛白粉2.81％～3.24％蒸馏水36.24％～41.12％二甲基硅油0.77％～0.82％。2、根据权利要求1所述的饰面型苯丙溴碳乳胶防火涂料，其特征在于苯丙溴碳乳液的配方为苯丙溴碳乳液聚磷酸铵三聚氰胺季戊四醇三氧化二锑氯化石蜡三氧化二钼硼酸锌硼润土钛白粉蒸馏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钠十二烷基苯磺酸钠OP-10过硫酸钾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2，4，6-三溴苯酯的组成为丙烯酰氯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%三溴苯酚的组成为苯酴4.01%~4.79%溴化钠10.49%~10.54%溴酸钠7.69%~7.72%乙醇42.62%~50.91%盐酸5.57%~5.60%10%亚硫酸氢钠0.00%~8.87%蒸馏水20.55%20.65%。3、饰面型苯丙溴碳乳胶防火涂料的制备方法，按权利要求1所述配方配料，其步骤为-.(1)将95%的乙醇加入反应器中，然后再加入苯酚，待苯酚完全溶解后加入溴化纳、浓盐酸，将溴酸钠配成饱和水溶液，在室温下滴入反应器中，在2小时内滴完，在室温下反应1小时，然后滴入10%的亚硫酸氢钠，至无溴产生，抽滤，将滤饼减压烘干，温度不高于70。C,得白色的三溴苯酚。(2)将三溴苯酚、丙酮加入反应釜中，搅拌使三溴苯酚溶解。搅拌下滴加丙烯酰氯，滴加时间控制在120土5分钟，反应温度控制在10土2。C,滴加完毕继续反应8小时，得丙烯酸2，4,6-三溴苯酯。(3)将丙烯酸2,4,6-三溴苯酯、苯乙烯、丙烯酸、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯进行预混合得到混合单体；溶剂为二甲苯，向反应器中加入部分溶剂，开始搅拌并升温，待温度升至83。C加入1/3单体进行预乳化30分钟，然后滴加剩余单体及引发剂，90~120分钟滴完，同时升温至85。C87。C，滴完后保温40~60分钟，冷却后得到乳白色丙烯酸树脂。(4)将适量的蒸馏水和配方量的聚磷酸铵、三聚氰胺、季戊四醇、三氧化二锑、氯化石蜡、三氧化二钼、硼酸锌、硼润土、钛白粉依次加入多用分散研磨机中进行高速分散30~60分钟，降低搅拌速度加入丙烯酸树脂再分散20~40分钟，然后用锥形磨，磨至所需的细度，再加入多用分散研磨机中分散10~20分钟，即得产品。全文摘要饰面型苯丙溴碳乳胶防火涂料及其制备方法，其目的是通过阻燃元素溴的引入，合成本征阻燃高分子树脂，克服添加型防火涂料阻燃体系渗出、迁移、挥发的弊端，提高其时效性，增强防火涂料的阻燃性能；采用苯酚为原料，在溴酸钠、溴化钠作用下得到三溴苯酚，进而三溴苯酯与丙烯酰氯反应得到丙烯酸2，4，6-三溴苯酯，丙烯酸2，4，6-三溴苯酯与丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯酸通过自由基聚合得到溴碳苯丙乳液；以溴碳苯丙乳液为基料，与防火阻燃体系聚磷酸铵、三聚氰胺、二季戊四醇、三氧化二钼、三氧化二锑、硼酸锌、硼润土、钛白粉复配得到饰面型溴碳苯丙乳胶防火涂料。文档编号C09D183/04GK101255302SQ200710018689公开日2008年9月3日申请日期2007年9月6日优先权日2007年9月6日发明者周应萍,崔定伟,崔锦峰,杨保平,郭军红申请人:兰州理工大学