本发明专利技术涉及基于不饱和聚酯树脂的膨胀型防火涂料的制备方法，其特征在于将含磷不饱和聚酯树脂作为酸源和部分碳源，并加入碳源和气源，反应得到膨胀型不饱和聚酯树脂。本发明专利技术的有益效果是：加入酸源、碳源和气源之后的不饱和聚酯树脂很黏，不易出料且树脂太黏，高温加热后产生的气体很难溢出，炭层很难形成蜂窝煤结构，会导致热量很难散出去，同时加入太多的阻燃剂会导致材料的物理机械性能受到很大的影响。将含磷物质反应到树脂中，可以减少阻燃剂的加入量，避免物理机械性能受到太大影响，同时避免阻燃剂加入太多而导致树脂黏度过大而不好出料且影响气体的扩散。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及。
技术介绍
混合型膨胀型阻燃剂经多年研宄，已得到长足进展，目前世界上已商品化的IFR 有Merited公司的MF-80,Hochest公司的Exolit，Greatlake公司的CN-329、CN-197 和 Monsato公司的Spinflam系列，ChemieLinz公司的MelapurPA-90等。膨胀型石墨EG与 红磷、APP、MPPA(三聚氰胺磷酸盐）协同作用是最近发展起来一种新型的无机膨胀型阻燃 剂。目前，国内外的单组分膨胀型阻燃剂的商品化品种还很少。磷氰低聚物作为单组 分膨胀型阻燃剂的研宄使人们产生极大的兴趣，美国GreatLake公司开发的CN-329是由 季戊四醇、三氯氧磷和三聚氰胺合成制得。国内李巧玲等合成了二新戊二醇间苯二胺双膦 酸酯。其他单组分膨胀型阻燃剂有：三_(新戊二醇磷酸酯-P-亚甲基）胺（TNGPA)。 混合型阻燃剂中，炭源主要使用季戊四醇等，廖凯荣等人曾用淀粉部分取代季戊 四醇，收到良好的阻燃效果。尼龙6也可作为成炭剂。国外也有专利采用氮树脂作为炭化 剂。酸源最早使用的是磷酸氢二铵和磷酸二氢铵，因它们有较高的水溶性而逐渐被淘汰，目 前使用较多的是聚磷酸铵、聚酸铵镁和硼酸锌等。发泡剂一般采用尿素、密胺、双氰胺及其 衍生物；其次为六次甲基四胺；还有聚氨基甲酸醋、三聚氰胺-甲醛树脂、聚酰胺树脂、羟甲 基脲、偶氮二异丁腈、甘氨酸、木粉等。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对上述现有技术而提出一种具有抑制火蔓延、阻 止燃烧、离火自熄功能的。 本专利技术解决的上述技术问题所采用的技术方案是：基于不饱和聚酯树脂的膨胀型 防火涂料的制备方法，其特征在于将含磷不饱和聚酯树脂作为酸源和部分碳源，并加入碳 源和气源，反应得到膨胀型不饱和聚酯树脂。 按上述方案，含磷不饱和聚酯树脂的制备方法包括有以下步骤： 1)制备含磷的醇： 于容器加入间苯二酚和二甲苯，通入氮气进行保护，升温至125~130摄氏度使间 苯二酚熔融，在搅拌的作用下缓慢滴入苯基磷酰二氯，滴完后继续在此温度下反应12~14 个小时，减压蒸出二甲苯，粗产品用蒸馏水洗涤、真空干燥，得到红棕色粘稠状液体产物； 2)制备含磷不饱和聚酯树脂： 将原料邻苯二甲酸酐、一缩二乙二醇、乙二醇、丙二醇、步骤1)所得红棕色粘稠 状液体产物和减色剂SH-1依次加入至容器中，搅拌，加热，逐渐升高液温至170°C，保温， 待酸值降至l〇〇mgKOH/g，加入原料顺丁稀二酸酐、富马酸和抗氧剂TPP;逐渐升高液温至 190°C，反应至体系酸值恒定；而后将体系温度升至204°C，在该温度下反应至酸值到80~ 90mgK0H/g，保持温度并抽真空反应0. 5~lh，在120~130°C加入阻聚剂对苯二酚，得到不 饱和聚酯树脂低聚物，待温度降至80°C时加入交联单体苯乙烯，待不饱和聚酯树脂低聚物 完全溶于交联单体后，出料。 按上述方案，所述的碳源为季戊四醇，气源为三聚氰胺。 按上述方案，200g的所述的含磷不饱和聚酯树脂中加入33g碳源和33g气源。 不饱和聚酯树脂由饱和酸、不饱和酸和醇合成得到。因此将含磷物质与酚类物质 进行反应合成出一种含磷的醇类，将这种含磷醇类作为原料应用于合成不饱和聚酯。含磷 的不饱和聚酯树脂中加入碳源和发泡剂，得到膨胀型不饱和聚酯树脂。 酸源是加热到一定温度时产生酸的化合物，富含碳原子的多羟基化合物，在酸的 作用下脱水而作为碳源，受热释放出挥发性产物的胺类或酰胺化合物作为气源。碳源在成 碳过程中，受气源释放出气体的影响，使炭层膨胀呈蜂窝煤结构。本专利技术的有益效果是：加入酸源、碳源和气源之后的不饱和聚酯树脂很黏，不易出 料且树脂太黏，高温加热后产生的气体很难溢出，炭层很难形成蜂窝煤结构，会导致热量很 难散出去，同时加入太多的阻燃剂会导致材料的物理机械性能受到很大的影响。将含磷物 质反应到树脂中，可以减少阻燃剂的加入量，避免物理机械性能受到太大影响，同时避免阻 燃剂加入太多而导致树脂黏度过大而不好出料且影响气体的扩散。【具体实施方式】 下面结合实施例对本专利技术做进一步详细的说明，但是此说明不会构成对本专利技术的 限制。 实施例1在500毫升的四口烧瓶中插入搅拌器、冷凝管和温度计。加入220克的间苯二酚 和200克的二甲苯，通入氮气进行保护，升温至125摄氏度使间苯二酚熔融，在搅拌的作用 下缓慢滴入113. 4克的苯基磷酰二氯，并在两小时内滴完，继续在125摄氏度下反应12个 小时。减压蒸出二甲苯，粗产品用蒸馏水洗涤数次。由于溶剂和产物不互溶，所以洗涤的时 候能看到明显的分层现象。洗涤之后的产品在45摄氏度下真空干燥24小时，得到红棕色 粘稠状液体产物（BPHPPO)，液体产物含有羟基，可以作为二元醇反应到不饱和聚酯树脂中 去。由于不用外加酸源，得到的阻燃型树脂黏度会降低，同时加入的物质变少可以降低对不 饱和聚酯树脂机械性能的影响； 搭好实验装置，通入氮气除去氧气。按表1将邻苯二甲酸酐、一缩二乙二醇、乙二 醇、丙二醇、BPHPPO和减色剂SH-1依次加入四口烧瓶，开动搅拌，体系加热，逐渐升高液温 至170°C.保温，氮气流量为2泡/s。直至酸值降至100mgK0H/g，加入全部顺丁烯二酸酐、 富马酸和TPP。逐渐升高液温至190°C，每隔15min取样测酸值，并记录，至酸值为定值。而 后将体系温度升至204°C，氮气流量为4~6泡/s。在该温度下反应至酸值到80mgK0H/g， 保持温度并抽真空反应〇. 5~lh。在120°C左右按比例加入阻聚剂对苯二酚，待温度降至 80°C时加入交联单体苯乙烯，待不饱和聚酯树脂低聚物完全溶于交联单体后，出料； 酸值的测定：标准溶液配制：称取8克氢氧化钾，置于聚乙烯容器中，加少量水 (约5毫升）溶解，用乙醇（95%)稀释至1000毫升，密闭放置24小时，用塑料管虹吸上层 清液至另一聚乙烯容器中。配制c(KOH) = 0.lmol/1的氢氧化钾-乙醇标准滴定溶液。 标准溶液标定：称取0. 75克于105~110°C电烘箱中干燥至恒重的邻苯二甲酸氢 钾，于50毫升无二氧化碳的水中，加两滴酚酞指示液（10g/l)，用配制好的氢氧化钾-乙醇 溶液滴定至溶液呈粉红色，同时做空白试验。C(KOH) =lOOOXmX(V1-V2)_1XM_1式中： m邻苯二甲酸氢钾的质量的标准树脂，g; VI氢氧化钾一乙醇溶液的体积的数值，ml; V2-空白试验氢氧化钾一乙醇溶液的体积的数值，ml;M邻苯二甲酸氢钾摩尔质量的数值，g/mol〔M(KHC8H404) = 204. 22〕? 测试步骤：称取0. 4~0. 5g树脂于250ml三角烧瓶中，用20ml丙酮溶解。加入3 滴酚酞指示剂，用〇.lmol/1氢氧化钾一乙醇溶液滴定至粉红色。酸值=VXCXM/m C一K0H标准溶液的浓度，mol/1 ; m-样品的质量，g; v-消耗K0H标准溶液的体积，ml; M-K0H的摩尔质量，56.llg/mol。 合成出来含磷不饱和聚酯树脂之后，200g的树脂中还得加入33g碳源和33g气源， 碳源为季戊四醇，气源为三聚氰胺。将树脂、碳源季戊四醇和气源三聚氰胺加入到四口烧瓶 中，加热搅拌到季戊四醇和三聚氰胺与树脂本文档来自技高网...
【技术保护点】
基于不饱和聚酯树脂的膨胀型防火涂料的制备方法，其特征在于将含磷不饱和聚酯树脂作为酸源和部分碳源，并加入碳源和气源，反应得到膨胀型不饱和聚酯树脂。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：朱岩，张彩，丰美玲，周佳华，吴迪，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42
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