本发明涉及一种木材加工领域，尤其涉及一种木器漆用水性环保型阻燃乳液及其制备方法。
背景技术：
在建筑领域普遍存在木质器物，其表面易燃，火不容情，当前纵观国内整个乳液市场，乳液品种较多，但多以具备保护、封闭、装饰功能为主，防火乳液大多是具有耐水性、耐碱性、耐沾污和较简单的阻燃性能，而且大多数均为有机基涂料，含有对人体有害的成份；少量水基涂料存在封闭能力差或阻燃效果差的缺陷。
目前本领域惯用技术中，常采用过硫酸盐或有机过氧化物作为引发剂、烷基酚聚氧乙烯醚作为乳化剂、溴系阻燃剂作为阻燃剂，这三种材料均为世界公认的有毒有害物质。
在国内已申请的相关专利中，专利《一种水性丙烯酸系木器封闭涂料及其专用乳液的制备方法》(申请号：201010159689.4，公开日：2010.09.01)，公开了一种木器封闭用丙烯酸类的共聚物乳液，其封闭性能优良，但没有阻燃剂的添加，其耐高温性能差；另外，该发明其它主要材料组分在高温易生成有毒有害物质。专利《水性木器漆乳液》(申请号：200810081974.1，公开日：2009.09.09)，公开了一种耐高温耐水蚀的乳液，其通过添加硅溶胶获得稳定的硅氧键，从而提高乳液的耐高温性能， 但其含固量高，易干裂；同时，也没有添加带有阻燃功能的助剂，发生燃烧后就会失效。
技术实现要素：
针对现有技术中存在的上述缺陷，本发明旨在提供一种环保、耐高温同时阻燃、成本低的水性环保型阻燃乳液。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：该乳液为由单体、无机浆料、乳化剂、ph调节剂、引发剂、在溶剂水中自由基聚合而成，其中：所述单体由硬单体，软单体以及功能单体混合而成，所述功能单体优选为聚磷酸铵，所述无机浆料为水合硼酸锌或氢氧化铝与过氧化二异丙苯交联剂在添加水和乳化剂的条件下搅拌混合得到，所述乳化剂为聚甘油酯，所述引发剂为过硫酸铵或过硫酸钾，所述的水性环保型阻燃乳液质量百分组成为：溶剂水40％-60％、水性硬单体20％-40％、水性软单体5％-16％、功能单体5％-8％、无机浆料0.5-3％，聚甘油酯0.05％-0.2％、引发剂1％-2％、ph调节剂0.01％-0.05％。
上述的水性环保型阻燃乳液，其中：所述硬单体为醋酸乙烯酯、丙烯腈、丙烯酰胺、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯中的一种或它们的组合。
上述的水性环保型阻燃乳液，其中：所述软单体为丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯中的一种或它们的组合。
上述水性环保型阻燃乳液的制备方法，包括以下步骤：
a、将氢氧化铝或水合硼酸锌、过氧化二异丙苯交联剂、部分溶剂水 和部分聚甘油酯混合并超声振荡，进行无机阻燃剂的表面活化改性处理，制得无机浆料；
b.在反应器中加入全部的ph调节剂和溶剂水、部分聚甘油酯、部分硬单体、部分软单体、部分引发剂和无机浆料，在搅拌状态下升温至70-85℃，保温0.5-1.5h进行反应，制得预乳液；
c.将余量的聚甘油酯、硬单体、软单体以及水溶性环保型阻燃功能单体混合均匀，与余量的引发剂在70-85℃的条件下，分别滴加至预乳液，滴加完毕后保温3～5h，即制得所述环保型阻燃乳液。
与现有技术比较，本发明由于采用了上述方案，其原材料常见，成本低；与木材基体亲和，结合力好，耐高温且不易开裂，同时所采用的原材料不会破坏木质纤维，也不会对木材表面造成其它负面影响；采用聚甘油酯作为乳化剂，促进了乳液的乳化，提高了乳液的稳定性和阻燃剂的均匀性，同时由于聚甘油酯安全性高、对人体皮肤和毛发无刺激，是无毒环保的乳化剂；采用水基溶剂，一方面环保，另一方面乳液强度性能提高；所选阻燃剂在高温下均无烟、无毒，且高温产物均能起到良好的降温或隔绝作用，它们的添加在提高了乳液燃点的同时，提升了阻燃性能；所有主要成份均为无卤物，环保、卫生。
具体实施方式
实施例1：
一种水性环保型阻燃乳液，该乳液为单体、乳化剂、ph调节剂、引发剂在溶剂水中自由基聚合而成，其中：所述单体由硬单体，软单体以及 功能单体按5∶1∶1的比例添加，所述功能单体为水溶性环保型阻燃功能单体，所述乳化剂为聚甘油酯，所述引发剂为过硫酸铵，所述的水性环保型阻燃乳液质量百分组成为：溶剂水50％、苯乙烯5％、甲基丙烯酸甲酯25％、丙烯酸丁酯6％、聚磷酸铵6％、聚甘油酯0.05％、过硫酸铵2％、ph调节剂0.05％、氢氧化铝3.9％、过氧化二异丙苯交联剂2％。
上述水性环保型阻燃乳液的制备方法，包括以下步骤：
a.将氢氧化铝、过氧化二异丙苯交联剂、部分溶剂水和约20％聚甘油酯混合并超声振荡，进行氢氧化铝的表面活化改性处理，制得改性混合溶液。
b.在反应器中加入改性混合溶液、全部的ph调节剂、余量的溶剂水、50％聚甘油酯、部分苯乙烯、部分甲基丙烯酸甲酯、部分丙烯酸丁酯，部分过硫酸铵，在搅拌状态下升温至85℃，保温0.5h进行反应，制得预乳液；
c.将余量的聚甘油酯、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯以及水溶性环保型阻燃功能单体混合均匀，与余量的过硫酸铵在85℃的条件下，分别滴加至预乳液，滴加完毕后保温5h，即制得所述水性环保型阻燃乳液。
实施例2：
一种水性环保型阻燃乳液，该乳液为单体、乳化剂、ph调节剂、引发剂在溶剂水中自由基聚合而成，其中：所述单体包括硬单体，软单体以及功能单体，所述功能单体为水溶性环保型阻燃功能单体，所述乳化剂为聚甘油酯，所述引发剂为过硫酸钾，所述的水性环保型阻燃乳液质量百分组 成为：溶剂水60％、丙烯腈10％、丙烯酸甲酯10％、丙烯酸乙酯5％、丙烯酸异辛酯5％、聚磷酸铵5％、聚甘油酯0.2％、过硫酸钾1％、ph调节剂0.05％、水合硼酸锌2.75％、过氧化二异丙苯交联剂1％。
上述水性环保型阻燃乳液的制备方法，包括以下步骤：
a.将水合硼酸锌、过氧化二异丙苯交联剂、部分溶剂水和约20％聚甘油酯混合并搅拌，进行水合硼酸锌的表面活化改性处理，制得改性混合溶液。
b.在反应器中加入改性混合溶液、全部的ph调节剂、余量的溶剂水、50％聚甘油酯、部分丙烯腈、部分丙烯酸甲酯、部分丙烯酸乙酯、部分丙烯酸异辛酯、部分过硫酸钾，在搅拌状态下升温至70℃，保温1.5h进行反应，制得预乳液；
c.将余量的聚甘油酯、丙烯腈、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸异辛酯以及水溶性环保型阻燃功能单体混合均匀，与余量的过硫酸钾在70℃的条件下，分别滴加至预乳液，滴加完毕后保温3h，即制得所述水性环保型阻燃乳液。
表1：水性环保型阻燃乳液成膜性能
对所公开的实施例的上述说明，仅为了使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。