本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種涂布制備疏水阻燃紙的方法，該方法包括溶膠凝膠法制備疏水改性阻燃劑；疏水阻燃涂料的制備；涂布法制備疏水阻燃紙。采用本發(fā)明專利技術(shù)，使紙張具有疏水阻燃的特性，將阻燃劑從親水性轉(zhuǎn)化為疏水性，使其不會在紙張表面出現(xiàn)吸濕而析出，其Cobb值為26.1g/m2，LOI為30.2%，具有良好的疏水阻燃性能，并具有設(shè)備簡單、易于工業(yè)化批量生產(chǎn)等特點。易于工業(yè)化批量生產(chǎn)等特點。易于工業(yè)化批量生產(chǎn)等特點。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種涂布制備疏水阻燃紙的方法
[0001]本專利技術(shù)屬于涉及一種疏水阻燃紙的制備方法，屬于特種紙制造領(lǐng)域。
技術(shù)介紹
[0002]紙作為木質(zhì)纖維再成型材料，具有成本低、質(zhì)量輕、加工易、強度大、印刷適應(yīng)性樣優(yōu)良、儲存搬運方便等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于包裝材料，建筑材料等領(lǐng)域。
[0003]紙是由無數(shù)長鏈纖維素分子交織而成的三維多孔網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)材料。纖維素(C6H
10
O5) n
是由D
?
吡喃型葡萄糖通過β
?
(1
→
4)糖苷鍵連接而成的線性高分子聚合物，每個葡萄糖單元中含有3個活性羥基 (
?
OH)，且羥基之間可形成分子間和分子內(nèi)氫鍵。由于纖維素的基本單元間存在大量易水解的氫鍵以及紙張三維多孔網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，使得紙張具有天然的強烈親水性，水分子容易滲入紙張纖維中并發(fā)生擴散，破壞纖維網(wǎng)絡(luò)中的氫鍵結(jié)合，導致紙張整體結(jié)構(gòu)遭到破壞，機械強度和力學下降。
[0004]同時，紙張的結(jié)構(gòu)也決定了其本身極易燃燒的特性，所以植物纖維阻燃紙的生產(chǎn)必須通過不同的方法添加阻燃材料，以獲得較好的阻燃效果，然而大多數(shù)阻燃劑具有親水性，在潮濕的環(huán)境中會出現(xiàn)阻燃劑損失及阻燃性能惡化等問題，具有親水性的紙張也極易被污漬污染，并且阻燃劑的吸潮性會使紙表面變得潮濕，不利于保存，也對紙張的各項性能指標造成影響，因此，由于紙張親水性和易燃性，限制了紙張在一些特殊領(lǐng)域的應(yīng)用。如果我們可以通過涂布的方式添加防水劑及阻燃劑得到具有疏水阻燃性質(zhì)的紙張，便可以擴大其應(yīng)用范圍，并增加其耐用性。
技術(shù)實現(xiàn)思路
[0005]本專利技術(shù)的目的是提供通過溶膠凝膠法制備疏水改性阻燃劑，涂布后使阻燃劑不會在紙張表面出現(xiàn)吸濕而析出，從而提高紙張物理性能及阻燃效果，使得紙具有良好的疏水阻燃性能的一種涂布制備疏水阻燃紙的方法。
[0006]本專利技術(shù)采取的技術(shù)方案是：一種涂布制備疏水阻燃紙的方法，其特征在于它包括如下步驟：（1）溶膠凝膠法制備疏水改性阻燃劑；在30～50 ℃ 下將一定比例的乙醇和去離子水倒入三口燒瓶中，并使用攪拌器攪拌均勻得到乙醇溶液；取200g乙醇溶液加入50g阻燃劑攪拌均勻；依次加入表面活性劑OP
?
10和氨水，攪拌均勻；將正硅酸乙酯緩慢滴加到反應(yīng)體系中攪拌均勻并充分反應(yīng)；然后滴加硅烷偶聯(lián)劑反應(yīng)3～5小時；最后將產(chǎn)物冷卻至室溫并過濾，分別用水和無水乙醇各洗滌兩次，在80 ℃ 干燥，得到疏水改性阻燃劑；（2）疏水阻燃涂料的制備；疏水改性阻燃劑與苯丙乳液以一定比例混合，疏水改性阻燃劑的添加量占疏水阻燃涂料總質(zhì)量的50～65%；（3）涂布法制備疏水阻燃紙；疏水阻燃涂料的涂布量以相對于原紙質(zhì)量8～16%涂布在原紙上，然后將涂布后的紙在105℃ 干燥30分鐘，加熱至160℃固化10分鐘，冷卻至室溫，得到疏水阻燃紙。
[0007]進一步的，步驟（1）中無水乙醇與去離子水的體積比為1～2∶1，氨水與整個溶劑體系的體積比為6～9∶100；所述正硅酸乙酯與阻燃劑的質(zhì)量比為0.6～1∶5。
[0008]進一步的，步驟（1）中阻燃劑為三聚氰胺氰尿酸鹽、氫氧化鋁，質(zhì)量比為4～6∶6～4。
[0009]進一步的，步驟（1）中硅烷偶聯(lián)劑為正辛基三乙氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷、γ
?
甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷的一種或兩種，所述硅烷偶聯(lián)劑與阻燃劑的質(zhì)量比為3～7∶100。
[0010]采用本專利技術(shù)，具有以有益效果：（1）本專利技術(shù)采用涂布的方法使紙張具有疏水阻燃的特性，具有操作和設(shè)備簡單易得、易于工業(yè)化批量生產(chǎn)等特點。
[0011]（2）本專利技術(shù)溶膠凝膠法疏水改性前后的三聚氰胺氰尿酸鹽水接觸角從32.6
°
提升至127.3
°
，改性前后的氫氧化鋁水接觸角從38.3
°
提升至126.1
°
，溶膠凝膠法均將阻燃劑從親水性轉(zhuǎn)化為疏水性，使其不會在紙張表面出現(xiàn)吸濕而析出，導致紙張物理性能及阻燃效果降低。
[0012]（3）疏水阻燃紙Cobb值為26.1g/m2，LOI為30.2%，具有良好的疏水阻燃性能。
附圖說明
[0013]圖1硅烷偶聯(lián)劑用量與三聚氰胺氰尿酸鹽和氫氧化鋁的接觸角關(guān)系圖2不同疏水阻燃涂料配方與紙張LOI值關(guān)系圖3不同疏水阻燃涂料配方與紙張Cobb值關(guān)系。
具體實施方式
[0014]下面將結(jié)合具體的本專利技術(shù)實施例，對本專利技術(shù)的技術(shù)方案進行完整地描述，所描述的實施例僅僅是本專利技術(shù)一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本專利技術(shù)中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本專利技術(shù)保護的范圍。
[0015]一、實施例一。
[0016]該一種涂布制備疏水阻燃紙的方法，它包括如下步驟：1、溶膠凝膠法制備疏水改性阻燃劑。在 40 ℃ 下將100g乙醇和100g去離子水倒入三口燒瓶中，并使用攪拌器攪拌 10 分鐘；然后加入50 g三聚氰胺氰尿酸鹽攪拌 15 分鐘；之后依次加入1g表面活性劑OP
?
10和17g氨水并攪拌至少20分鐘；然后使用恒壓滴液漏斗將8g正硅酸乙酯緩慢滴加到反應(yīng)體系中攪拌10分鐘；然后滴加1g硅烷偶聯(lián)劑反應(yīng)4小時；最后將產(chǎn)物冷卻至室溫并過濾，分別用水和無水乙醇各洗滌兩次，在 80 ℃ 干燥，得到疏水改性阻燃劑。
[0017]2、疏水阻燃涂料制備。疏水改性阻燃劑中三聚氰胺氰尿酸鹽與氫氧化鋁的質(zhì)量比例為4∶6，改性阻燃劑與苯丙乳液以一定比例混合，改性阻燃劑添加量為占疏水阻燃涂料總質(zhì)量的50%。
[0018]3、涂布法制備疏水阻燃紙。疏水阻燃涂料固含量以相對于原紙質(zhì)量8%涂布在原紙上，然后將涂布后的紙以105℃干燥30分鐘，加熱至160℃固化10分鐘，冷卻至室溫，得到疏
水阻燃紙。
[0019]通過檢測，本實施例制備得到的疏水改性三聚氰胺氰尿酸鹽水接觸角為93.9
°
，疏水改性氫氧化鋁水接觸角為89.2
°
；疏水阻燃紙Cobb值為44.7g/m2，LOI為26.1%。
[0020]二、實施例二。
[0021]該一種涂布制備疏水阻燃紙的方法，它包括如下步驟：1、溶膠凝膠法制備疏水改性阻燃劑。在 30 ℃ 下將100g乙醇和100g去離子水倒入三口燒瓶中，并使用攪拌器攪拌 10 分鐘；然后加入 50 g三聚氰胺氰尿酸鹽攪拌 15 分鐘；之后依次加入1g表面活性劑OP
?
10和17g氨水并攪拌至少20分鐘；然后使用恒壓滴液漏斗將8g正硅酸乙酯緩慢滴加到反應(yīng)體系中攪拌10分鐘；然后滴加2g硅烷偶聯(lián)劑反應(yīng)4小時；最后將產(chǎn)物冷卻至室溫并過濾，分別用水和無水乙醇各洗滌兩次，在 80 ℃ 干燥，得到疏水改性阻燃劑。
[0022]2、疏水阻燃涂料制備。疏水改性阻燃劑中三聚氰胺氰尿酸鹽與氫氧化鋁的質(zhì)量比例為5∶5，改性阻燃劑與苯丙乳液以一定比例混合，改性阻燃劑添加量為占疏水阻燃涂料總質(zhì)本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
【技術(shù)特征摘要】
1.一種涂布制備疏水阻燃紙的方法，其特征在于它包括如下步驟：（1）溶膠凝膠法制備疏水改性阻燃劑；在30～50 ℃ 下將一定比例的乙醇和去離子水倒入三口燒瓶中，并使用攪拌器攪拌均勻得到乙醇溶液；取200g乙醇溶液加入50g阻燃劑攪拌均勻；依次加入表面活性劑OP
?
10和氨水，攪拌均勻；將正硅酸乙酯緩慢滴加到反應(yīng)體系中攪拌均勻并充分反應(yīng)；然后滴加硅烷偶聯(lián)劑反應(yīng)3～5小時；最后將產(chǎn)物冷卻至室溫并過濾，分別用水和無水乙醇各洗滌兩次，在80 ℃ 干燥，得到疏水改性阻燃劑；（2）疏水阻燃涂料的制備；疏水改性阻燃劑與苯丙乳液以一定比例混合，疏水改性阻燃劑的添加量占疏水阻燃涂料總質(zhì)量的50～65%；（3）涂布法制備疏水阻燃紙；疏水阻燃涂料的涂布量以相對于原紙質(zhì)量8～16%涂布在原紙上，然...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：周桂生，童樹華，孟育，夏新興，潘瑞東，余志強，蔣紅陽，吳帥，楊宗建，徐歡，丁照，張宇，
申請(專利權(quán))人：浙江金澤紙品科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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