可UV固化的磷改性環氧丙烯酸樹脂及其制備方法技術

本發明專利技術采用的技術方案是，可UV固化的磷改性環氧丙烯酸樹脂，其結構式為：其中：R1選自H、CH3、C2H5、C3H7中的一種；R2選自H、CH3、CH2CH3、C3H7中的一種。該樹脂能有效達到阻燃防火的效果；同時采用UV固化，具有固化快，環保無毒，附著力好，耐刮傷等優點；可以大大減少阻燃防火粉體的使用量，從而大大提高涂層的透明性。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種具有阻燃防火性能的UV樹脂。
技術介紹
火災每年都為社會帶來大量的人身傷亡及巨額的財產損失，并且隨著經濟的發展，人口密度逐漸增加，火災損失也在不斷的增大，這使得人們對材料的阻燃性和防火性能的要求越來越高。隨著人們對環保意識的增強，以及一系列的環保法律規范頒布，對阻燃材料在抑制火災蔓延的過程中所排放的有毒物質的量要求越來越嚴格，因此，阻燃領域面臨著高阻燃性能與環保標準的雙層挑戰。木材和織物的阻燃處理一般有兩種方法：浸漬和涂層法，然而采用防火涂層法式最簡單易行的方法。進入21世紀以來，人們對阻燃防火涂層提出的要求越來越高，并顯現不同的特點，透明阻燃防火涂層就是其中的一種，目前透明自然防火涂層成熟的產品還很少，遠不能滿足社會和人們的需求，另外，目前阻燃防火涂層一般是采用自干的形式，固化時間長，透明性不高，同時有大量的有機揮發氣體(VOC)的釋放等缺點。UV固化型涂料具有防止污染及節能效果，涂飾的化學性、物理性優秀、有快速固化的特性，正在多個領域被廣泛地采納使用。然而UV固化阻燃防火涂料目前基本上是采用添加氫氧化鋁等無機粉料，從而大大降低了涂層的透明性，其關鍵問題在于具有阻燃防火性能的UV樹脂在市面上鮮為少見。
技術實現思路
為了解決上述弊端，本專利技術所要解決的技術問題是，提供一種具有阻燃防火性能的UV樹脂，可以大大減少阻燃防火粉體的使用量，從而大大提高涂層的透明性。本專利技術另一目的是提供該UV樹脂的制備方法。為了解決上述技術問題，本專利技術采用的技術方案是，可UV固化的磷改性環氧丙烯酸樹脂，其結構式為：其中：R1選自H、CH3、C2H5、C3H7中的一種，R2選自H、CH3、CH2CH3、C3H7中的一種。該樹脂由以下重量份數比的物質組成：環氧樹脂：150～200份；有機酸：50～90份；催化劑：1～5份；阻聚劑：1～5份；三氯氧磷:130～180份；擴鏈劑：200～300份；有機溶劑：0～200份。優選地，所述有機酸選自丙烯酸、甲基丙烯酸中的一種。優選地，所述催化劑選自三乙胺、二月桂酸二丁基錫、辛酸亞錫、二異辛胺、二乙胺中的一種。優選地，所述阻聚劑選自對羥基苯甲醚、對苯二酚中的一種。優選地，所述擴鏈劑選自丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥乙酯中的一種。優選地，所述環氧樹脂選自雙酚A環氧樹脂、酚醛環氧樹脂中的一種：所述酚醛環氧樹脂分子式：(C11H12O3)n，分子量：900～1000。所述雙酚A環氧樹脂分子式：(C21H24O4)n，分子量：340～2000。所述有機溶劑的選擇范圍包括：①芳香烴類：苯、甲苯、二甲苯等；②脂肪烴類：戊烷、己烷、辛烷等；③脂環烴類：環己烷、環己酮、甲苯環己酮等；④醚類：乙醚、環氧丙烷等；⑤酯類：醋酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸丙酯等；⑥酮類：丙酮、甲基丁酮、甲基異丁酮等；⑦其他：乙腈、吡啶、苯酚、DMF等。可UV固化的磷改性環氧丙烯酸樹脂的制備方法，包括下列步驟：A)向帶蒸餾裝置、攪拌器、溫度計的三頸瓶中，按重量份數比加入環氧樹脂150～200份，有機酸50～90份，催化劑1～5份，阻聚劑1～5份，攪拌加入至90～100℃，恒溫攪拌反應1～2小時后，自然升溫到100～120℃，恒溫攪拌反應3～4小時，至酸價小于5mgKOH/g，反應式如下：B)將上述反應產物降溫到60～80℃，按重量份數比加入三氯氧磷130～180份；有機溶劑0～200份，保持60～80℃攪拌反應2～3小時，同時蒸餾反應產生的氯化氫，反應式如下：C)待上述反應完成后，按重量份數比加入擴鏈劑200～300份，60～80℃恒溫攪拌2～3小時，待反應完成后，減壓蒸餾出有機溶劑和反應產生的氯化氫，得到產物即為磷改性環氧丙烯酸樹脂，結構式如下：其中：R1選自H、CH3、C2H5、C3H7中的一種，R2選自H、CH3、CH2CH3、C3H7中的一種。當磷改性環氧丙烯酸樹脂受熱時，磷改性環氧丙烯酸樹脂分解生成磷的含氧酸(包括它們中的某些聚合物)，這種酸能使含羥基化合物脫水成炭覆蓋在表面形成隔離層，此隔離層能隔熱和隔絕氧氣，同時，由于此隔離層導熱性差使高聚物溫度較低從而起到阻燃作用。磷改性環氧丙烯酸樹脂熱裂解所形成的氣體產物中含有游離基PO·，它可以捕獲游離基H·和·OH，致使火焰中H·和·OH的濃度大為下降而起到抑制燃燒鏈鎖反應的作用。反應如下：H3P04→HP02+PO.+其它PO.+H·→HPOHP0·+H·→H2+PO·PO·+·OH→HP0+·O·本專利技術的有益效果在于，本專利技術所提供的可UV固化的磷改性環氧丙烯酸樹脂，能有效達到阻燃防火的效果；同時采用UV固化，具有固化快，環保無毒，附著力好，耐刮傷等優點；可以大大減少阻燃防火粉體的使用量，從而大大提高涂層的透明性。下面結合具體實施方式對本專利技術做進一步說明。具體實施方式實施例1：向干燥的干燥潔凈的帶蒸餾裝置、攪拌器和溫度計的三頸瓶中加入150g雙酚A環氧樹脂、50g丙烯酸，1g三乙胺、1g對羥基苯甲醚，攪拌加入至90℃，恒溫攪拌反應1小時后，自然升溫到120℃，恒溫攪拌反應4小時至酸價小于5mgKOH/g。將上述反應產物降溫到60℃，加入130g三氯氧磷和100g己烷，保持60℃攪拌反應3小時，同時蒸餾反應產生的氯化氫，待上述反應完成后，加入200g甲基丙烯酸羥乙酯，60℃恒溫攪拌3小時，檢測合格后減壓蒸餾出有機溶劑和反應產生的氯化氫，得到產物，即為磷改性環氧丙烯酸樹脂。實施例2：向干燥的干燥潔凈的帶蒸餾裝置、攪拌器和溫度計的三頸瓶中加入200g雙酚A環氧樹脂、90g丙烯酸，5g二月桂酸二丁基錫、5g對羥基苯甲醚，攪拌加入至90℃，恒溫攪拌反應2小時后，自然升溫到120℃，恒溫攪拌反應4小時至酸價小于5mgKOH/g。將上述反應產物降溫到60℃，加入180g三氯氧磷和200g甲苯，保持60℃攪拌反應3小時，同時蒸餾反應產生的氯化氫，待上述反應完成后，加入300g甲基丙烯酸羥乙酯，60℃恒溫攪拌3小時，待反應完成后，檢測合格后減壓蒸餾出有機溶劑和反應產生的氯化氫，即為磷改性環氧丙烯酸樹脂。實施例3：向干燥的干燥潔凈的帶蒸餾裝置、攪拌器和溫度計的三頸瓶中加入150g雙酚A環氧樹脂、90g丙烯酸，5g三乙胺、1g對羥基苯甲醚，攪拌加入至100℃，恒溫攪拌反應1小時后，自然升溫到120℃，恒溫攪拌反應4小時至酸價小于5mgKOH/g。將上述反應產物降溫本文檔來自技高網...

【技術保護點】
可UV固化的磷改性環氧丙烯酸樹脂，其結構式為：其中：R1選自H、CH3、C2H5、C3H7中的一種，R2選自H、CH3、CH2CH3、C3H7中的一種。

【技術特征摘要】
1.可UV固化的磷改性環氧丙烯酸樹脂，其結構式為：
其中：R1選自H、CH3、C2H5、C3H7中的一種，
R2選自H、CH3、CH2CH3、C3H7中的一種。
2.如權利要求1所述的可UV固化的磷改性環氧丙烯酸樹脂，其特征在于，該
樹脂由以下重量份數比的物質組成：環氧樹脂：150～200份；有機酸：50～90
份；催化劑：1～5份；阻聚劑：1～5份；三氯氧磷:130～180份；擴鏈劑：200～
300份；有機溶劑：0～200份。
3.如權利要求2所述的可UV固化的磷改性環氧丙烯酸樹脂，其特征在于，所
述有機酸選自丙烯酸、甲基丙烯酸中的一種。
4.如權利要求2所述的可UV固化的磷改性環氧丙烯酸樹脂，其特征在于，所
述催化劑選自三乙胺、二月桂酸二丁基錫、辛酸亞錫、二異辛胺、二乙胺中的
一種。
5.如權利要求2所述的可UV固化的磷改性環氧丙烯酸樹脂，其特征在于，所
述阻聚劑選自對羥基苯甲醚、對苯二酚中的一種。
6.如權利要求2所述的可UV固化的磷改性環氧丙烯酸樹脂，其特征在于，所

\t述擴鏈劑選自丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥乙酯中的一種。
7....

【專利技術屬性】
技術研發人員：鄧鑒，何吉鋼，柴超，
申請(專利權)人：湖南羅比特化學材料有限公司，
類型：發明
國別省市：湖南;43