一种阻燃性树脂及其制备方法
【专利摘要】本发明提供了一种阻燃性树脂及其制备方法，由含羟基的芳香化合物、含氮化合物、磷酸的酯衍生物、多羟基化合物、酸性催化剂、醛、碱性催化剂和有机溶剂制备得到。本发明阻燃性树脂是通过利用氮磷结合的原理起到的阻燃效果，同时利用了氨基树脂拥有的氮元素，本发明的阻燃方法不同于普通的氮磷阻燃，本发明将氮磷引入的同时，利用多羟基化合物和酸性催化剂的作用，在特定的条件下反应，使树脂本身与氮磷阻燃结构有效结合，使阻燃效果更加显著，同时能够提高湿帘产品的性能和耐水性。
【专利说明】一种阻燃性树脂及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于阻燃树脂及制备【技术领域】，涉及一种阻燃性树脂及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 湿帘是基材浸渍树脂后，通过瓦楞、固化、切割后，利用吸水一蒸发一吸热原理的 降温设施。酚醛树脂是性能最好的，是目前使用最广泛的浸渍树脂。氨基树脂是仅次于酚 醛树脂的浸渍树脂，氨基树脂在性能上与酚醛树脂相差不多，但是由于氨基树脂在高温下 容易水解，所以在耐水性上却远不如酚醛树脂。
[0003] 湿帘的基材可以选用纸、棉布、无纺布等有吸水性的纺织物，其中纸是成本最低， 使用最为广泛的，但是纸基的湿帘存在容易着火的情况，尤其是在干燥季节，在储存过程 中，如果仓库防火措施不够完善，就发生巨大火灾，无法扑救。还有在运输、和使用的时候， 纸基湿帘也容易发生火灾。棉布基的湿帘同样存在易燃的问题。
[0004] 在现有技术中，酚醛树脂、氨基树脂等能够引入阻燃剂，从而达到湿帘阻燃、难燃 的效果。但是，如果阻燃剂加入量少，阻燃效果不理想；加入量变大后，阻燃效果变好，但因 为阻燃剂无法与树脂结合，所以做出的湿帘产品的性能变差，耐水性变差，严重影响湿帘的 使用。
【发明内容】
[0005] 为解决上述问题，本发明提供一种阻燃性树脂，使用本发明树脂浸渍液做出的湿 帘不仅能够达到更加优异的阻燃效果，而且具有更高的性能和耐水性。本发明还提供了阻 燃性树脂的制备方法。
[0006] 本发明一种阻燃性树脂，由含羟基的芳香化合物、含氮化合物、磷酸的酯衍生物、 多羟基化合物、酸性催化剂、醛、碱性催化剂和有机溶剂制备得到。
[0007] 含羟基的芳香化合物的与含氮化合物、磷酸的酯衍生物、多羟基化合物、醛、酸性 催化剂和碱性催化剂的重量比例为1 :〇. 01?5. 0 :0. 01?5. 0 :0. 01?5. 0 :0. 6?3. 0 : 0· 001 ?0· 5 :0· 001 ?0· 5,优选 1 :0· 3 ?L 5 :0· 2 ?I. 0 :0· 5 ?2. 0 :0· 65 ?2. 0 :0· 05 ? 0. 3 :0. 05 ?0. 3。
[0008] 所述的含羟基的芳香化合物为苯酚、间苯二酚、邻苯二酚、对苯二酚、间甲苯酚、对 甲苯酚、邻甲苯酚、双酚A和水杨酸中的一种或多种，优选苯酚； 所述的含氮化合物为尿素、三聚氰胺、双氰胺、三聚氰酸和胍中的一种或几种，优选三 聚氰胺；所述的磷酸的酯衍生物为磷酸一酯、磷酸二酯、磷酸三酯、磷酸苯酯及其衍生物，优 选磷酸二甲酯、磷酸三苯酯、亚磷酸三苯酯、二氯磷酸三苯酯和三磷酸酯中的或几种； 所述的多羟基化合物为甲醇、乙醇、丙三醇、乙二醇、正丁醇、异丁醇、蔗糖、葡萄糖、木 糖、阿拉伯糖和果糖中的一种或几种，优选正丁醇或葡萄糖； 所述的酸性催化剂为有机酸、无机酸和强酸弱碱盐的一种或多种，包括硫酸、盐酸、草 酸、磷酸、甲酸、对甲苯磺酸、苯酚磺酸和醋酸锌中的一种或几种； 所述的醛为甲醛、糠醛、乙二醛、丁醛和多聚甲醛中一种或多种，优选甲醛； 所述的碱性催化剂为金属碱类和胺类的一种或多种，包括氢氧化钠、氢氧化钾、氧化 钙、氧化镁、氢氧化钡、氨水、三乙胺、乌洛托品和二甲基乙醇胺中的一种或几种，优选氢氧 化钠、氢氧化钾和三乙胺中的一种或几种； 所述的有机溶剂为甲醇。
[0009] 本发明上述阻燃性树脂制备方法为：将含羟基的芳香化合物、含氮化合物、磷酸的 酯衍生物、多羟基化合物和酸性催化剂混合，升温至80?200°C反应1?5h，降温至50°C? 80°C，1?4h内按相同时间间隔，重量比1 :2 :3 :4分四次加入醛，然后加入碱性催化剂，恒 温反应1?5h，真空脱水至水分重量含量10?20%，用有机溶剂溶剂稀释至固含量重量百 分比含量为50%?60%，降温至40°C以下，得到阻燃性树脂。
[0010] 本发明阻燃性树脂，可应用于任何工艺、任何基材的湿帘生产，尤其是纸基湿帘、 棉布基湿帘、无纺布基湿帘和玻璃纤维基湿帘。
[0011] 本发明一种阻燃性树脂及其制备方法，优点在于：本发明阻燃性树脂是通过利用 氮磷结合的原理起到的阻燃效果，同时利用了氨基树脂拥有的氮元素，本发明的阻燃方法 不同于普通的氮磷阻燃，本发明将氮磷引入的同时，利用多羟基化合物和酸性催化剂的作 用，在特定的条件下反应，使树脂本身与氮磷阻燃结构有效结合，使阻燃效果更加显著，同 时能够提高湿帘产品的性能和耐水性。
【具体实施方式】
[0012] 为了更好的理解本发明，下面结合具体实施例来进一步说明。
[0013] 实施例1 本实施例阻燃性树脂，原料为：苯酚、磷酸三苯酯、乙二醇、尿素、硫酸、甲醛、氢氧化钠 和甲醇。
[0014] 本实施例阻燃性树脂制备方法为：将IOOOg苯酚、200g磷酸三苯酯、300g乙二醇、 300g尿素、50g硫酸（10%水溶液）投入反应釜，升温至120°C恒温反应2h，降温至70°C，2h 内按相同时间间隔，分四次按照10%、20%、30%、40%的重量比例加入1800g甲醛（37%水溶 液)，加入50g氢氧化钠，恒温反应2h，真空脱水至水分15%，用甲醇稀释至固含量50%，降温 至40°C以下，得本实施例阻燃性树脂。
[0015] 实施例2 本实施例阻燃性树脂，原料为：邻甲酚、亚磷酸三苯酯、丙三醇、双氰胺、盐酸、甲醛、氢 氧化钾和甲醇。
[0016] 本实施例阻燃性树脂制备方法为：将IOOOg邻甲酚、600g亚磷酸三苯酯、500g丙 三醇、700g双氰胺、70g盐酸（10%水溶液）投入反应釜，升温至KKTC恒温反应4h，降温 至60°C，2h内按相同时间间隔，分四次按照10%、20%、30%、40%的重量比例加入1900g甲醛 (37%水溶液)，加入60g氢氧化钾，恒温反应3h，真空脱水至水分15%，用甲醇稀释至固含量 50%，降温至40°C以下，得本实施例阻燃性树脂。
[0017] 实施例3 本实施例阻燃性树脂，原料为：水杨酸、磷酸二甲酯、葡萄糖、三聚氰胺、苯酚磺酸、甲 醛、三乙胺和甲醇。
[0018] 本实施例阻燃性树脂制备方法为：将IOOOg水杨酸、500g磷酸二甲酯、500g葡萄 糖、500g三聚氰胺、90g苯酚磺酸（10%水溶液)投入反应釜，升温至130°C恒温反应2h，降温 至50°C，3h内按相同时间间隔，分四次按照10%、20%、30%、40%的重量比例加入700g多聚甲 醛（96%)，加入IOOg三乙胺，恒温反应5h，真空脱水至水分15%，用甲醇稀释至固含量50%， 降温至40°C以下，得本实施例阻燃性树脂。
[0019] 实施例4 本实施例阻燃性树脂，原料为：间苯二酚、三磷酸酯、蔗糖、尿素、对甲苯磺酸、甲醛、二 甲基乙醇胺和甲醇。
[0020] 本实施例阻燃性树脂制备方法为：将IOOOg间苯二酚、600g三磷酸酯、500g蔗糖、 300g尿素、50g对甲苯磺酸（10%水溶液）投入反应荃，升温至130°C恒温反应2小时，降温 至60°C，Ih内按相同时间间隔，分四次按照10%、20%、30%、40%的重量比例加入800g多聚甲 醛（96%)，加入80g二甲基乙醇胺，恒温反应2h，真空脱水至水分15%，用甲醇稀释至固含量 50%，降温至40°C以下，得本实施例阻燃性树脂。
[0021] 实施例5 本实施例阻燃性树脂，原料为：双酚A、二氯磷酸三苯酯、正丁醇、双氰胺、草酸、糠醛、 氢氧化钡和甲醇。
[0022] 本实施例阻燃性树脂制备方法为：将IOOOg双酚A、800g二氯磷酸三苯酯、1200g 正丁醇、IOOOg双氰胺、IOg草酸投入反应釜，升温至130°C恒温反应3小时，降温至50°C? 80°C，4h内按相同时间间隔，分四次按照10%、20%、30%、40%的重量比例加入2000g糠醛， 加入120g氢氧化钡，恒温反应5h，真空脱水至水分15%，用甲醇稀释至固含量50%，降温至 40°C以下，得本实施例阻燃性树脂。
[0023] 实施例6 本实施例阻燃性树脂，原料为：苯酚、磷酸三苯酯、异丁醇、三聚氰胺、醋酸锌、乙二醛、 乌洛托品和甲醇。
[0024] 本实施例阻燃性树脂制备方法为：将IOOOg苯酚、500g磷酸三苯酯、500g异丁醇、 800g三聚氰胺、90g醋酸锌投入反应荃，升温至180°C恒温反应5小时，降温至80°C，2h内按 相同时间间隔，分四次按照10%、20%、30%、40%的重量比例加入2100g乙二醛，加入150g乌 洛托品，恒温反应2小时，真空脱水至水分15%，用甲醇稀释至固含量50%，降温至40°C以下， 得本实施例阻燃性树脂。
[0025] 对比例1 本对比例阻燃树脂组合物，由以下重量份的原料组成：三聚氰胺树脂100、乙二醇200 和水100。将上述原料按照比例混合，得到阻燃树脂组合物。
[0026] 对比例2 本对比例阻燃树脂组合物，由以下重量份的原料组成：脲醛树脂100、阻燃剂（TEX-2， Hans公司生产)50、乙二醇200和水100。将上述原料按照比例混合，得到阻燃树脂组合物。
[0027] 对比例3 本对比例阻燃树脂组合物，由以下重量份的原料组成：脲醛树脂100、阻燃剂（TEX-2， Hans公司生产）150、乙二醇200和水100。将上述原料按照比例混合，得到阻燃树脂组合 物。
[0028] 弯曲挺度和耐水性检测 将上述实施例和对比例制得的阻燃性树脂和阻燃树脂组合物用水或甲醇稀释至固含 量10%，然后将原纸浸渍树脂稀释液，挤压多余的树脂液，将浸渍的纸晾干，然后与160°C烘 干10分钟。
[0029] 弯曲挺度检测 将上述实施例和对比例制得的纸基阻燃湿帘切割成3个70mmX 40mm的纸片，按照国标 GB/T 22364-2008中的静态弯曲法测试弯曲挺度，结果见表1 : 表1纸基湿帘的弯曲挺度检测结果
【权利要求】
1. 一种阻燃性树脂，其特征在于：由含羟基的芳香化合物、含氮化合物、磷酸的酯衍生 物、多羟基化合物、酸性催化剂、醛、碱性催化剂和有机溶剂制备得到。
2. 根据权利要求1所述的阻燃性树脂，其特征在于：所述的含羟基的芳香化合物的与 含氮化合物、磷酸的酯衍生物、多羟基化合物、醛、酸性催化剂和碱性催化剂的重量比例为 1 :0. 01 ?5. 0 :0. 01 ?5. 0 :0. 01 ?5. 0 :0. 6 ?3. 0 :0. 001 ?0. 5 :0. 001 ?0. 5。
3. 根据权利要求2所述的阻燃性树脂，其特征在于：所述的含羟基的芳香化合物的与 含氮化合物、磷酸的酯衍生物、多羟基化合物、醛、酸性催化剂和碱性催化剂的重量比例为 1 :0. 3 ?1. 5 :0. 2 ?1. 0 :0. 5 ?2. 0 :0. 65 ?2. 0 :0. 05 ?0. 3 :0. 05 ?0. 3。
4. 根据权利要求1所述的阻燃性树脂，其特征在于：所述的含羟基的芳香化合物为苯 酚、间苯二酚、邻苯二酚、对苯二酚、间甲苯酚、对甲苯酚、邻甲苯酚、双酚A和水杨酸中的一 种或多种；所述的含氮化合物为尿素、三聚氰胺、双氰胺、三聚氰酸和胍中的一种或几种； 所述的磷酸的酯衍生物为磷酸一酯、磷酸二酯、磷酸三酯、磷酸苯酯及其衍生物；所述的多 羟基化合物为甲醇、乙醇、丙三醇、乙二醇、正丁醇、异丁醇、蔗糖、葡萄糖、木糖、阿拉伯糖和 果糖中的一种或几种；所述的酸性催化剂为有机酸、无机酸和强酸弱碱盐的一种或多种； 所述的醛为甲醛、糠醛、乙二醛、丁醛和多聚甲醛中一种或多种；所述的碱性催化剂为金属 碱类和胺类的一种或多种；所述的有机溶剂为甲醇。
5. 根据权利要求4所述的阻燃性树脂，其特征在于：所述的含羟基的芳香化合物为苯 酚；所述的含氮化合物为三聚氰胺；所述的磷酸的酯衍生物为磷酸二甲酯、磷酸三苯酯、亚 磷酸三苯酯、二氯磷酸三苯酯和三磷酸酯中的或几种；所述的多羟基化合物为正丁醇或葡 萄糖；所述酸性催化剂为硫酸、盐酸、草酸、磷酸、甲酸、对甲苯磺酸、苯酚磺酸和醋酸锌中的 一种或几种；所述的醛为甲醛；所述的碱性催化剂为氢氧化钠、氢氧化钾、氧化钙、氧化镁、 氢氧化钡、氨水、三乙胺、乌洛托品和二甲基乙醇胺中的一种或几种。
6. 根据权利要求1所述的阻燃性树脂，其特征在于：可应用于任何工艺、任何基材的湿 帘生产。
7. 根据权利要求6所述的阻燃性树脂，可用于纸基湿帘、棉布基湿帘、无纺布基湿帘或 玻璃纤维基湿帘。
8. -种1?5任一权利要求所述阻燃性树脂的制备方法，其特征在于，方法为：将含轻 基的芳香化合物、含氮化合物、磷酸的酯衍生物、多羟基化合物和酸性催化剂混合，升温至 80?200°C反应1?5h，降温至50°C?80°C，1?4h内按相同时间间隔，重量比1 :2 :3 :4分 四次加入醛，然后加入碱性催化剂，恒温反应1?5h，真空脱水至水分重量含量10?20%， 用有机溶剂溶剂稀释至固含量重量百分比含量为50%?60%，降温至40°C以下，得到阻燃性 树脂。
【文档编号】D06M15/423GK104497249SQ201410775287
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月16日 优先权日:2014年12月16日
【发明者】江成真, 张宝印, 隗骁健 申请人:山东圣泉新材料股份有限公司