[发明专利]一种磷硼杂链预聚物嵌段聚氨酯水性防潮阻燃纸箱覆膜剂及其制备方法与应用

说明书

本发明涉及防火涂料技术领域，具体涉及一种磷硼杂链预聚物嵌段聚氨酯水性防潮阻燃纸箱覆膜剂及其制备方法与应用，所述覆膜剂的原料组成包括：3.0～7.0％微晶蜡、15.0～17.0％水溶性淀粉、10.0～15.0％填料、3.0‑5.0％羧甲基纤维素、60.0～65.0％磷硼杂链预聚物嵌段聚氨酯水性共聚物，该共聚物结构式如式(1)所示：本发明以所述共聚物为基料制备纸箱表面辊涂或喷涂的涂膜剂，该涂膜剂在纸箱表面干燥固化的膜层材料具有低毒环保、低烟无卤、长效阻燃、防潮防火、高光美化和减摩耐磨的协效复合功能。

技术领域

本发明涉及防火涂料技术领域，具体涉及一种磷硼杂链预聚物嵌段聚氨酯水性防潮阻燃纸箱覆膜剂及其制备方法与应用。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

用于纸质包装品的纸张材料属于天然有机高分子材料，其主要成分为植物纤维素[通式为(C₆H₁₀O₅)n]，由此决定了纸质包装箱具有吸水受潮和遇火易燃的特性。吸水受潮使纸品包装箱体强度降低，抗压能力降低，使用功能削弱甚至丧失，研究人员长期致力于纸品包装的抗水防潮科学研究和技术开发，取得了有效成果，包括纸板表面塑料覆膜法、防潮油涂膜法等防水防潮技术得到了推广应用，其中防潮油涂膜防潮法应用便捷，效果较好，防潮油涂膜防潮法是在纸箱制造的印刷工段之后，在箱板纸表面满版涂布防潮油，防潮油干燥固化后，在箱板纸表面形成一层致密牢固的抗水防潮保护膜，赋予纸质包装箱抗水防潮的性能，防潮油因当初使用植物油醇酸树脂为成膜物质而得名，目前随着环保意识增强和合成树脂新品种的涌现，防潮油的成膜树脂已被新型的水性合成树脂所代替，组成体系已由原先的有机溶剂体系发展为水性体系，防潮油之称已无法涵盖此类产品的全部内涵，应该确切的称此类产品为纸箱防潮涂膜剂。

纸张的燃点在130℃左右，极限氧指数(LOI)仅为15左右，由此决定了纸质包装箱属于易燃物，遇火易燃，在使用过程中存在火灾隐患,阻燃防火已经受到国内外科技工作者和工程技术人员的高度重视。研究表明，卤素、磷、硼、氮、硅等元素在有机材料燃烧过程具有优异的阻燃效果，含卤阻燃剂因在燃烧过程中生成高毒性气体而限用，P、B、N、Si等元素阻燃剂具有无卤低烟、环保高效的阻燃功能。将P、B、N、Si等元素通过分子设计与合成，合成具有本征阻燃功能的聚合物，是制备无卤低烟、长效阻燃高分子材料的有效途径。

文献1公开了一种植物纤维新型阻燃粘合剂及其制备方法，该粘合剂包括：磷酸三钠14份，硫酸镁溶液3075份，氢氧化钙15份，乳化剂14份，淀粉胶2080份，酚醛树脂1030份，酒石酸24份，硼酸13份，氧化镁105118份，二氧化硅25份和着色剂13份。这种粘合剂具有持久优异的防火性能、耐水性能和环保性能。

文献2公开了磷硅氮三元协同阻燃剂及其制备方法与应用，其通过使用有机硼催化剂，利用二苯基氧化膦及其衍生物与含有碳碳双键的硅氮烷发生加成反应而制备一类新型含磷、硅和氮的化合物。

文献3公开了一种防潮阻燃瓦楞纸箱的制备方法，其在瓦楞纸箱外侧面和内壁面均覆盖有防潮阻燃涂层，所述防潮阻燃涂层由树脂混料、乙醇水溶液、油脂品、氯化石蜡、防潮剂、防火剂及复合稳定剂组成。

目前，现有的一些纸箱防火技术具有以下特点：

①无机阻燃剂居多，有机阻燃剂较少。无机阻燃剂的优点在于价格低廉，品种较多，缺点在于比重大、用量多、耐水性差、迁移性大，导致纸质包装箱强度下降、抗压强度不高、耐水防潮性下降、使用安全性低等。有机物阻燃剂的优点在于阻燃效率高、比重小、耐水性好，不足之处在于品种少、价格较高、毒性大、含卤高烟、不耐有机质，因迁移造成包装物品和周围环境的污染，发生火灾时因含卤高烟会造成更大的环境污染。