[发明专利]一种阻燃性的卡拉胶-Fe2

说明书

本发明涉及阻燃技术领域，且公开了一种阻燃性的卡拉胶‑Fe₂O₃‑磷酸酯改性丙烯酸树脂，卡拉胶包覆Fe₂O₃‑磷酸酯形成壳核结构，在催化剂作用下，卡拉胶与丙烯酸等单体共聚，发生共价接枝，使得纳米α‑氧化铁和磷酸三甲苯酯在丙烯酸树脂上高度分散，减少团聚，纳米α‑氧化铁具有凝固相阻燃作用，在燃烧过程中，促进形成致密的膨胀碳层，减少烟气的产生和释放，磷酸三甲苯酯分解形成P‑O‑C芳香结构，产生交联网状炭层结构，进一步提高炭层的致密性和热稳定性，偏磷酸与纳米α‑氧化铁形成稳定的Fe‑O‑P的交联网状结构，提高了复合材料的高温残炭率，同时促进炭层向类石墨化转变，提高了阻燃性能，从而赋予了丙烯酸树脂优异的阻燃性能。

技术领域

本发明涉及阻燃技术领域，具体为一种阻燃性的卡拉胶-Fe₂O₃-磷酸酯改性丙烯酸树脂及制法。

背景技术

丙烯酸树脂具有优异的耐候性、黏结性、成膜性等优点，广泛应用于造纸、胶黏剂、涂料等领域，随着社会的发展，人们的安全意识随之提高，对于丙烯酸树脂的应用提出了阻燃的新要求，但是丙烯酸树脂是一种易燃的高分子材料，因此，需要对其进行阻燃改性。

纳米α-氧化铁可以作为添加型阻燃剂，有效提高阻燃聚合物材料的阻燃和抑烟性能，同时可以提高材料的热稳定性，但是其在有机基体中的分散性不好，容易团聚，影响其阻燃和抑烟的性能，磷酸三甲苯酯是一种有机磷系阻燃剂，可以在以丙烯酸树脂为基体的材料中进行阻燃，与氧化铁复配，可以有效的进行阻燃和抑烟，卡拉胶是一种生物质阻燃材料，可以对氧化铁和磷酸三甲苯酯进行包覆，从而在丙烯酸树脂基体中高度分散，因此，我们采用卡拉胶-Fe₂O₃-磷酸酯改性丙烯酸树脂的方式来解决上述问题。

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种阻燃性的卡拉胶-Fe₂O₃-磷酸酯改性丙烯酸树脂及制法，解决了丙烯酸树脂材料阻燃性能较差的问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种阻燃性的卡拉胶-Fe₂O₃-磷酸酯改性丙烯酸树脂，所述阻燃性的卡拉胶-Fe₂O₃-磷酸酯改性丙烯酸树脂制备方法如下：

(1)向反应瓶中加入环己烷、三氯甲烷、司班80，三者的体积比为100:20-30:1-3，搅拌均匀，得到油相，向另一反应瓶中加入稀氢氧化钠溶液、卡拉胶，在90-100℃下搅拌均匀，加入磷酸酯、纳米α-氧化铁，搅拌均匀，得到水相；

(2)将水相倒入油相中，乳化10-20min，加入环氧氯丙烷，进行搅拌反应过程，蒸干溶剂，用无水乙醇洗涤干净并干燥，得到卡拉胶包覆氧化铁-磷酸酯；

(3)向反应瓶中加入去离子水、卡拉胶包覆氧化铁-磷酸酯，置于水浴搅拌仪中，在70-90℃下充分搅拌，加入丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、双丙酮丙烯酰胺，搅拌均匀，在氮气氛围中，加入过硫酸铵，搅拌反应1.5-3h，加入甲醇，静置沉淀3-5h，过滤，置于甲醇中浸泡纯化，干燥，得到阻燃性的卡拉胶-Fe₂O₃-磷酸酯改性丙烯酸树脂。

优选的，所述控制步骤(1)和步骤(2)中卡拉胶、磷酸酯、纳米α-氧化铁、环氧氯丙烷的质量比为100:20-30:40-60:800-1200。

优选的，所述步骤(2)中搅拌反应过程为在30-50℃下反应3-5h。