一种阻燃防水纸板的水性涂料及制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于化工技术领域。设及一种具有阻燃性、防水性双功能的水性树脂及涂 料的制备方法。
【背景技术】
[0002] 包括中国、美国和日本在内的世界10大纸业国家，纸与纸板产量、消费量、进出口 贸易量总体均逐年上升。随着世界物流业和商业贸易业的高度发展，对于对纸和纸板的消 费需求将会进一步加大。同时对纸与纸板的品质要求更加严格，对品质要求重点体现在对 纸与纸板的阻燃、防水方面。对于阻燃、防水的单一功能性研究国内外已有大量的研究和报 道。但是对于阻燃、防水的复配功能化研究几乎为空白。
[0003] 目前就纸的阻燃功能研究来说，目前研究主要有=个方向：（1)研究无面、低烟、低 毒的环保型阻燃剂。（2)研究新型的阻燃材料和阻燃涂层。（3)阻燃机理的研究。
[0004] 就满足纸和纸板的防水功能来说，主要是在纸的制造过程中添加防水剂。目前一 般的防水剂主要有氨基树脂类、金属盐类、聚酷胺环氧树脂类和有待进一步推广使用的聚 酷胺聚尿素甲醒树脂类等。运些防水剂都是添加在纸浆中或纸的涂层中，来满足纸在印刷 和使用过程中防水或抗水的目的。
【发明内容】
[000引本发明的目的在于提供一种高粘结性、高交联度的防水阻燃水性涂料制备方法。
[0006] 本发明是通过W下技术方案实现的。
[0007] 本发明所述的一种阻燃防水纸板的水性涂料，特征是由如下原料按重量百分比组 成： 水性树脂：70~90 % 水性消泡剂:o.(n~〇.5〇/〇 水性流平剂:o.(n~0.5% 水性增稠剂:0.1~1.0% 水性异氯酸醋交联剂:5~20% 改性氯化石蜡0.1~8% 改性二氧化娃0.1~8% 憐酸氨钢0.1~5% 憐酸二氨钢0.1~4% 无面阻燃剂0.1~6%。
[0008] 本发明所述的一种阻燃防水纸板的水性涂料的制备方法，其特征是。
[0009] 按上述各物质的比例，将水性树脂与水性消泡剂、无面阻燃剂、憐酸氨钢、憐酸二 氨钢、改性氯化石蜡、改性二氧化娃、水性流平剂混合在一起后进行揽拌，再填加水性增稠 剂，然后再填加水性异氯酸醋交联剂揽拌10-20分钟，得到阻燃防水纸板的水性涂料。
[0010] 本发明上述所述的水性树脂，含有单体和改性无机材料，其中：单体和无机材料由 如下原料按重量百分比组成： 改性氯化石蜡0.5~4% 改性二氧化娃0.5~10% 无面阻燃剂0.5~20% 丙締酸下醋10~40% 甲基丙締酸甲醋15~50〇/〇 甲基丙締酸乙醋5~25% 甲基丙締酸1~5% 丙締酷胺1~5% 丙締酸缩水甘油醋0.2~3% 过硫酸钢0.01~0.6% 环氧氯丙烷0.5~4% 二乙締 S胺0.5~10〇/〇 己二酸0.5~15〇/〇 表面活性剂0.5~10%。
[0011] 其制备方法是按如下步骤。
[0012] (1)先按上述物质比例将如下单体：丙締酸下醋、甲基丙締酸甲醋、甲基丙締酸乙 醋、甲基丙締酸、丙締酷胺、丙締酸缩水甘油醋、二乙締=胺、己二酸进行混合，得到单体混 合物;再按上述物质比例将改性氯化石蜡、改性二氧化娃、无面阻燃剂、环氧氯丙烷和表面 活性剂进行混合，得到中间体混合物。
[0013] (2)将表面活性剂溶于水中，然后徐徐加入步骤(1)的中间体混合物，揽拌、过滤后 得到亚稳态初始乳液。
[0014] (3)将亚稳态初始乳液进行高速揽拌，并超声波震荡直至形成100-700纳米稳态乳 液。
[0015] (4)将稳态纳米级乳液升溫，逐渐滴加单体混合物，控制单体混合物在30分钟内加 完，同时将过氧化物溶入水中，逐滴加入W上加热的稳态纳米级乳液，让反应延续二小时然 后冷却，过滤后得到水性树脂。
[0016] 本发明所述的表面活性剂，为常用的表面活性剂。
[0017] 本发明的制备方法具有如下优点：（1)没有使用溶剂，可生产出零V0C，阻燃防水水 性核壳型树脂。（2)可运用传统的树脂及涂料生产线，不需更多的投入。（3)实现了阻燃性能 和防水性能的统一，得到在纸板上使用的阻燃防水水性涂料。
【具体实施方式】
[0018] 下面结合实施例对本发明作进一步详细说明。
[0019] 实施例1:高粘结性、高交联度的防水阻燃水性涂料。
[0020] 水性树脂的制备。
[0021] 1、将单体溶解:先将如下单体:丙締酸下醋15kg、甲基丙締酸甲醋16kg、甲基丙締 酸乙醋8kg、甲基丙締酸2kg、丙締酷胺1kg、丙締酸缩水甘油醋0.3kg、二乙締 S胺化g、己二 酸I.化g进行混合，得到单体混合物，再将如下改性二氧化娃(疏水性处理）lkg、改性氯化石 蜡(氨氧化物协同阻燃处理）lkg、无面阻燃剂3kg、环氧氯丙烷0.8kg和12-烷基横酸钢0.化g 进行混合揽拌，得到中间体混合物。
[002引2、将12-烷基横酸钢Ikg溶于IOOkg水中，并徐徐加入W上中间体混合物，揽拌、过 滤后得到亚稳态初始乳液。
[0023] 3、将亚稳态初始乳液进行高速揽拌，加上超声波震荡直至形成100-700纳米稳态 乳液。
[0024] 4、将稳态纳米级乳液升溫，逐渐滴加单体混合物，控制单体混合物在30分钟内加 完，同时将0.8kg过硫酸钢溶入IOkg水中，逐滴加入W上加热的稳态纳米级乳液，让反应延 续二小时然后冷却，过滤后得到最终产品：阻燃防水水性树脂。
[0025] 阻燃防水水性涂料的制备。
[0026] 将70kg水性树脂与0. (UKg水性消泡剂:Su巧fonal 104 (空气化工）、Ikg无面阻燃 剂、0.2kg憐酸氨钢、0.2kg憐酸二氨钢、0.2kg改性氯化石蜡（氨氧化物协同阻燃处理）、 0.1 kg改性二氧化娃(疏水性处理）、0.0 lKg水性流平剂(BYK347，毕克)混合在一起后进行揽 拌，再填加0.化g水性增稠剂(Acrysol RM-825，空气化工），再填加服g水性异氯酸醋交联剂 (Bayhydur 304,拜耳)揽拌10-20分钟，得到阻燃防水水性涂料。
[0027] 将制作好的阻燃防水水性涂料刮涂在玻璃板材上并在80度烘烤40分钟放置恒溫 恒湿(溫度25 "C、湿度60±2%巧天后将涂层从玻璃板材上剥离进行阻燃测试。
[0028] 将制作好的阻燃防水水性涂料刮涂在250 g/m2纸板上并在80度烘烤40分钟放置 恒溫恒湿(溫度25 "C、湿度60±2%巧天后进行防水测试。
[0029] 阻燃效果:测试时剥离的涂层垂直接触酒精灯黄色外焰部分，开始记时，20秒后， 将试样移开火源。试样应不燃烧。
[0030] 防水效果按GB/T 1540-2002检测。
[0031] 实施例2:高粘结性、高交联度的防水阻燃水性涂料。
[0032] 水性树脂的制备。
[0033] 1、将单体溶解:先将如下单体:丙締酸下醋20kg、甲基丙締酸甲醋18kg、甲基丙締 酸乙醋15kg、甲基丙締酸3kg、丙締酷胺1kg、丙締酸缩水甘油醋0.4kg、二乙締 S胺0.8kg、己 二酸1.化g进行混合，得到单体混合物，再将如下改性二氧化娃1kg、改性氯化石蜡1kg、无面 阻燃剂3kg、环氧氯丙烷0.8kg和12-烷基横酸钢0.化g进行混合揽拌，得到中间体混合物。
[0034] 2、将12-烷基横酸钢1.2k