专利名称：一种无卤环保阻燃丙烯酸酯压敏胶的制备方法
技术领域：
本发明属于高分子材料的制备方法，涉及一种无卤环保阻燃丙烯酸酯压敏胶的制备方法。采用本发明适用于制得的压敏胶可用于制作具有无卤阻燃和高耐热稳定要求的标签、保护膜、电工胶带等产品，满足在高端电子产品、航空航天等特殊领域的严格要求。
背景技术：
丙烯酸酯压敏胶因具有外观无色透明、润湿性好、粘结力大、防老化等优点，在标签、保护膜、电工胶带、医用胶黏制品等领域得到广泛应用，其用量占总压敏粘合剂耗量的90%以上，年耗量超过80万吨；但丙烯酸酯共聚物是由碳、氢、氧三种元素构成的易燃聚合物，在需满足阻燃要求的领域应用时受到极大限制；虽然人们也采取各种办法提高丙烯酸酯压敏胶的阻燃性，但目前市售的阻燃丙烯酸酯压敏胶普遍存在一些问题。传统阻燃丙烯酸酯压敏胶的方法是加入含卤的阻燃剂(如氯化石蜡)或是含卤的基胶(如氯丁橡胶)，此类阻燃型丙烯酸酯压敏胶阻燃性能优良，且阻燃效率相对较高，但是·这类产品焚烧时产生的有毒气体对人体及环境产生的危害极大。随着环保意识的提高及新环保法规的颁布，这类阻燃型丙烯酸酯压敏胶粘制品的使用受到极为严格的限制。同时，含铅和砷的锑基阻燃剂等也被列入环境保护控制的目标。现有技术中，人们积极探索使用无卤阻燃剂添加到丙烯酸酯压敏胶中，使其具有阻燃性能。比如金属氢氧化物、磷酸酯、聚磷酸铵以及红磷等阻燃剂都是人们尝试替代含卤的阻燃剂。然而，磷酸酯和聚磷酸铵其阻燃效果不如含卤素的阻燃剂。中国专利CN1532247A公开了在丙烯酸酯压敏胶粘合剂中添加聚磷酸铵阻燃剂和增粘树脂可制成一种阻燃的压敏胶粘合带，但至少需25wt%的聚磷酸铵和至少25 wt%的增粘树脂组分，在大于60wt%的聚磷酸铵的质量分数下压敏胶不再可燃，但压敏胶仅具有很低的粘性。中国专利CN 101805567A公开了将含磷丙烯酸酯单体与通用丙烯酸酯类单体进行自由基溶液聚合制备一种结合磷型阻燃丙烯酸酯压敏胶，同时加入质量百分比为4 28%聚磷酸铵，虽然达到了一定的阻燃效果，减少了聚磷酸铵的用量，但丙烯酸酯压敏胶的180°剥离强度下降明显。中国专利CN 1916098A公开了一种丙烯酸系压敏胶粘带用无卤难燃剂及其制备方法，该难燃剂包括以下组分及其重量百分比有机无卤磷酸酯0 50%，无机物20 90%，含氮化合物5 50%，虽然此方法通过添加难燃剂的方法将丙烯酸系压敏胶粘带的阻燃性明显提高，但同时也降低了胶带的初粘性。此外，因为含磷的阻燃剂还具有增塑剂的功能，使压敏胶变得更加柔软，还会使阻燃剂迁移至压敏胶表层，致使压敏胶性能减弱，持粘力、内聚力均下降。尽管红磷可以作为含磷阻燃剂的助剂，但燃烧时会释放出含污染环境的磷化氢气体。中国专利CN 1285692C公开了一种带有基材的阻燃压敏胶粘度，其组分包括100重量份天然橡胶基弹性体，0. I 10重量份作为硫化剂的氨基烷基烷氧基硅烷，10 200重量份的增粘剂树脂和150 800重量份的无机阻燃剂(氢氧化铝和氢氧化镁等)，制备的压敏胶粘制品阻燃测试合格，但产品的持粘性极低。日本专利JP 2002-338906、JP2002-69403和JP2003-160768都报道将金属氢氧化物作为阻燃剂制得难燃胶粘带，但都存在相同问题。所以对于金属氢氧化物而言，必须在压敏胶中添加大量才能获得含卤素阻燃剂同等的阻燃性能，而大量的加入金属氢氧化物势必使压敏胶粘合性能下降，其粘接强度、持粘力、初粘力都会受到影响。综上所述可以看到，开发综合性能优良的阻燃型丙烯酸酯压敏胶的难度非常大，因为其阻燃效果和其压敏粘合性很难同时兼顾。
发明内容
本发明的目的旨在克服上述现有技术中的不足，通过设计开发一类含烯丙基结构的磷腈阻燃单体，并将其与其他丙烯酸酯类单体进行共聚反应，提供一种无卤环保阻燃丙烯酸酯压敏胶的制备方法；从而提供一种制备方法简便易行，收率高，获得一种新型的无卤环保耐高温型本质阻燃材料、综合性能优良的压敏胶，该压敏胶可用于制作具有无卤阻燃 和高耐热稳定要求的标签、保护膜、电工胶带等产品，满足在高端电子产品、航空航天等特殊领域的严格要求。 本发明的内容是一种无卤环保阻燃丙烯酸酯压敏胶的制备方法，其特征是包括下列步骤
a、配料按软单体80 85重量份、硬单体5 10重量份、交联单体10 15重量份、含烯丙基结构磷腈阻燃单体10 25重量份、质量百分比含量为10%的引发剂的乙酸乙酯溶液10 15重量份、以及溶剂乙酸乙酯200 250重量份的重量配比取各原料组分；
所述软单体为丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正辛酯、甲基丙烯酸异辛酯中的任一种或两种以上的混合物；
所述硬单体为丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯中的任一种或两种以上的混合物；
所述交联单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸胺中的任一种或两种以上的混合物； 所述含烯丙基结构磷腈阻燃单体为下列式
权利要求
1.一种无卤环保阻燃丙烯酸酯压敏胶的制备方法，其特征是包括下列步骤 a、配料按软单体80 85重量份、硬单体5 10重量份、交联单体10 15重量份、含烯丙基结构磷腈阻燃单体10 25重量份、质量百分比含量为10%的引发剂的乙酸乙酯溶液10 15重量份、以及溶剂乙酸乙酯200 250重量份的重量配比取各原料组分； 所述软单体为丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正辛酯、甲基丙烯酸异辛酯中的任一种或两种以上的混合物； 所述硬单体为丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯中的任一种或两种以上的混合物； 所述交联单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸胺中的任一种或两种以上的混合物；所述含烯丙基结构磷腈阻燃单体为下列式I式II中的任一种
2.按权利要求I所述的无卤环保阻燃丙烯酸酯压敏胶的制备方法，其特征是所述含烯丙基结构磷腈阻燃单体的制备方法包括下列步骤 (I)配料按缚酸剂烯丙醇或烯丙基苯酚苯酚六氯环三磷腈=12. 2 :1 :5. I :1的摩尔比取各原料组分；每摩尔六氯环三磷腈用有机溶剂的量为2400 3600克； 所述缚酸剂为碳酸钠、碳酸钾、磷酸钾中的任一种； 所述有机溶剂为丙酮、四氢呋喃、乙腈中的任一种； ⑵反应在氮气保护和缚酸剂存在的条件下，将原料六氯环三磷腈溶于有机溶剂中，在20 30°C的温度下滴加烯丙醇或烯丙基苯酚，0. 9 I. Ih滴毕，升温至50 60°C反应2 3h，然后冷却至20 40°C，滴加苯酚，2 2. 8h滴毕，再升温至56 81°C回流反应6 IOh,得反应后液体； ⑶后处理将反应后液体冷却至室温后过滤，蒸馏除去溶剂，得到粗产物；将粗产物溶于二氯甲烷中，依次用质量百分比为4 6%的氢氧化钠水溶液、质量百分比为0. 5 I.5%的盐酸水溶液、蒸馏水洗涤2 6次至洗涤后的洗涤剂pH为6. 5 7. 5，用无水硫酸钠干燥，过滤，蒸馏除去溶剂，干燥后即制得含烯丙基磷腈阻燃单体。
全文摘要
本发明公开了一种无卤环保阻燃丙烯酸酯压敏胶的制备方法，其特征是按软单体80～85份、硬单体5～10份、交联单体10～15份、含烯丙基结构磷腈阻燃单体10～25份、质量百分比含量为10%的引发剂的乙酸乙酯溶液10～15份、以及溶剂乙酸乙酯200～250份的重量配比取各原料；在氮气保护下，混合进行共聚反应，即制得无卤环保阻燃丙烯酸酯压敏胶。采用本发明，制备方法简便易行，收率高，得到的丙烯酸酯压敏胶具有磷-氮协效本质阻燃的特点，阻燃效率高，结构稳定，耐热性好，综合性能优良，可用于制作具有无卤阻燃和高耐热稳定要求的标签、保护膜、电工胶带等产品，满足在高端电子产品、航空航天等特殊领域的严格要求。
文档编号C09J133/10GK102719206SQ201210176149
公开日2012年10月10日 申请日期2012年5月31日 优先权日2012年5月31日
发明者元东海, 唐安斌, 廖曦, 黄杰 申请人:四川东材科技集团股份有限公司