一种阻燃地毯用PVDC共聚乳液及其制备方法和应用

摘要

本发明涉及一种阻燃地毯用PVDC共聚乳液及其制备方法和应用，本发明以一定量的偏二氯乙烯、丙烯腈、丙烯酸酯、有机硅单体和甲基丙烯酸为混合单体，通过乳液聚合制备得到阻燃地毯用PVDC共聚乳液，由于有机硅单体和含氟表面活性剂的存在，使得用本发明的PVDC共聚乳液涂覆的阻燃地毯，不仅具有良好的环保性、柔韧性，高的耐磨性，还具有优异的阻燃性，阻燃性符合UL94标准V‑0等级，而且燃烧分解冒白烟；使用本发明PVDC共聚乳液涂覆的地毯具有更好的安全性，提高了产品的品质，受到消费者的欢迎。

权利要求

1.一种阻燃地毯用PVDC共聚乳液，其特征在于，按重量份计，该共聚乳液由混合单体、乳化剂、引发剂和缓冲剂制得：(1)混合单体80-100份，由重量百分比占混合单体总量66～

70％的偏二氯乙烯、重量百分比占混合单体总量10～14％的丙烯酸酯、重量百分比占混合单体总量2～4％有机硅单体、重量百分比占混合单体总量10～14％的甲基丙烯酸和重量百分比占混合单体总量4～6％的丙烯腈组成；(2)种子乳化剂：十二烷基硫酸钠0.06～0.1份和硫酸铁0.001～0.003份；(3)混合乳化剂：烷基磺酸钠1.4～1.6份和含氟表面活性剂0.04～0.06份；(4)引发剂：过硫酸钠0.2～0.3份和亚硫酸氢钠0.2～0.3份；(5)缓冲剂：醋酸铵

0.01～0.03份。

2.根据权利要求1所述的PVDC共聚乳液，其特征在于，丙烯酸酯选自丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯和丙烯酸丁酯中的一种或两种以上。

3.根据权利要求1所述的PVDC共聚乳液，其特征在于，有机硅单体选自甲基氯硅烷、甲基乙烯基氯硅烷、乙基三氯硅烷、丙基三氯硅烷和乙烯基三氯硅烷中的一种或两种以上。

4.根据权利要求1所述的PVDC共聚乳液，其特征在于，含氟表面活性剂选自全氟辛酸钠或全氟辛基磺酸钠中的一种。

5.根据权利要求1-4任一权利要求所述的PVDC共聚乳液的制备方法，其特征在于，采用种子乳液聚合法，具体步骤包括：

1)原材料的配制：

(1)引发剂的配制：将过硫酸钠0.2～0.3份和亚硫酸氢钠0.2～0.3份加入去离子水中进行搅拌混合制成引发剂；

(2)种子乳化剂的配制：将十二烷基硫酸钠0.06～0.1份和硫酸铁0.001～0.003份加入去离子水中配成种子乳化剂；

(3)混合乳化剂的配制：将烷基磺酸钠1.4～1.6份和含氟表面活性剂0.04～0.06份加入去离子水中配成混合乳化剂；

(4)混合单体的配制：将占混合单体总量66～70％的偏二氯乙烯、占混合单体总量10～

14％的丙烯酸酯、占混合单体总量2～4％有机硅单体、占混合单体总量10～14％的甲基丙烯酸和占混合单体总量4～6％的丙烯腈混合，搅拌，制得混合单体；

2)种子聚合

将反应釜中加入去离子水，加入缓冲剂与种子乳化剂，封釜，用氮气置换反应釜中的空气三次，抽真空，吸入3％-5％混合单体，冷分散0.5小时；升温至48℃，以8kg/24h速度加入引发剂，升温至55℃恒温，当压力将至0.01-0.04MPa时，种子聚合结束，得到种子乳液；

3)乳液聚合

向种子乳液中连续泵入配制好的混合乳化剂、剩余混合单体，6-9小时加完，当压力将至0-0.01MPa时，反应结束，回收剩余单体，加入pH调节剂调节pH值为2-4，得到PVDC共聚乳液。

6.根据权利要求1-4任一权利要求所述的PVDC共聚乳液的应用，其特征在于，用于制备阻燃地毯。

7.一种阻燃地毯，其特征在于，包括权利要求1-4任一权利要求所述的PVDC共聚乳液。

说明书

一种阻燃地毯用PVDC共聚乳液及其制备方法和应用

技术领域

[0001] 本发明涉及一种PVDC共聚乳液，具体涉及一种阻燃地毯用PVDC共聚乳液及其制备方法和应用。

背景技术

[0002] 地毯在生活中随处可见，被广泛用于家庭用户、宾馆、酒店、商场，其本身极易燃烧，一旦引发火灾，将会造成严重的危害性，尤其是酒店、商场等人流量较大的场合，更需要阻燃型地毯。CN 201210571723.8的专利申请公开了一种耐磨水性地板漆用PVDC共聚乳液，其具有良好的环保性、耐磨性和阻燃性，但是这种乳液遇到明火，燃烧分解后会冒浓黑烟，若发生火灾等危险情况时，会阻碍人们视线，防碍人们逃生。

发明内容

[0003] 为了解决现有技术存在的上述问题，本发明的目的是提供一种阻燃地毯用PVDC共聚乳液，其不仅具有良好的环保性，良好的柔韧性，高的耐磨性，还具有优异的阻燃性，而且燃烧分解时冒白烟；本发明的第二个目的是提供该PVDC共聚乳液的制备方法；本发明的第三个目的是提供该PVDC共聚乳液的应用。

[0004] 本发明的阻燃地毯用PVDC共聚乳液，其按重量份计由以下原料组分制成：

[0005] (1)混合单体80-100份，由重量百分比占混合单体总量66～70％的偏二氯乙烯、重量百分比占混合单体总量10～14％的丙烯酸酯、重量百分比占混合单体总量2～4％有机硅单体、重量百分比占混合单体总量10～14％的甲基丙烯酸和重量百分比占混合单体总量4～6％的丙烯腈组成；(2)种子乳化剂：十二烷基硫酸钠0.06～0.1份和硫酸铁0.001～0.003份；(3)混合乳化剂：烷基磺酸钠1.4～1.6份和含氟表面活性剂0.04～0.06份；(4)引发剂：过硫酸钠0.2～0.3份和亚硫酸氢钠0.2～0.3份；(5)缓冲剂：醋酸铵0.01～0.03份；pH调节剂适量。

[0006] 其中，十二烷基硫酸钠中直链十二烷基磺酸钠与支链十二烷基硫酸钠配比为4：6；丙烯酸酯选自丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯和丙烯酸丁酯中的一种或两种以上，优选为丙烯酸丁酯；有机硅单体选自甲基氯硅烷、甲基乙烯基氯硅烷、乙基三氯硅烷、丙基三氯硅烷和乙烯基三氯硅烷中的一种或两种以上，优选为甲基氯硅烷；含氟表面活性剂选自全氟辛酸钠或全氟辛基磺酸钠中的一种。

[0007] 本发明提供一种上述PVDC共聚乳液的制备方法，采用种子乳液聚合法，具体步骤包括：

[0008] 1)原材料的配制：

[0009] (1)引发剂的配制：将过硫酸钠0.2～0.3份和亚硫酸氢钠0.2～0.3份加入去离子水中进行搅拌混合制成引发剂；

[0010] (2)种子乳化剂的配制：将十二烷基硫酸钠0.06～0.1份和硫酸铁0.001～0.003份加入去离子水中配成种子乳化剂；

[0011] (3)混合乳化剂的配制：将烷基磺酸钠1.4～1.6份和含氟表面活性剂0.04～0.06份加入去离子水中配成混合乳化剂；

[0012] (4)混合单体的配制：将占混合单体总量66～70％的偏二氯乙烯、占混合单体总量10～14％的丙烯酸酯、占混合单体总量2～4％有机硅单体、占混合单体总量10～14％的甲基丙烯酸和占混合单体总量4～6％的丙烯腈混合，搅拌，制得混合单体。

[0013] 2)种子聚合

[0014] 将反应釜中加入去离子水，加入缓冲剂与种子乳化剂，封釜，用氮气置换反应釜中的空气三次，抽真空，吸入3％-5％混合单体，冷分散(搅拌)0.5小时；升温至48℃，以8kg/24h速度加入引发剂，升温至55℃恒温，当压力将至0.01-0.04MPa时，种子聚合结束，得到种子乳液。

[0015] 3)乳液聚合

[0016] 向种子乳液中连续泵入配制好的混合乳化剂、剩余混合单体，6-9小时加完，当压力将至0-0.01MPa时，反应结束，回收剩余单体，加入pH调节剂三乙胺或氢氧化钾调节pH值2-4，得到PVDC共聚乳液。

[0017] 本发明还提供一种PVDC共聚乳液的应用，用于阻燃地毯。

[0018] 本发明进一步提供一种阻燃地毯，其包含本发明的PVDC共聚乳液。

[0019] 本发明阻燃地毯用PVDC共聚乳液的物理指标为：

[0020]

[0021] 本发明以一定量的偏二氯乙烯、丙烯腈、丙烯酸酯、有机硅单体和甲基丙烯酸为混合单体，通过乳液聚合制备得到阻燃地毯用PVDC共聚乳液，由于有机硅单体和含氟表面活性剂的存在，使得用本发明的PVDC共聚乳液涂覆的阻燃地毯，不仅具有良好的环保性、柔韧性，高的耐磨性，还具有优异的阻燃性，阻燃性符合UL94标准V-0等级，而且燃烧分解冒白烟；使用本发明PVDC共聚乳液涂覆的地毯具有更好的安全性，提高了产品的品质，受到消费者的欢迎。

附图说明

[0022] 图1为本发明乳液聚合工艺流程图。

具体实施方式

[0023] 下面通过实施例，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。

[0024] 实施例1：

[0025] 1.原料配制：将偏二氯乙烯52.8kg、丙烯酸甲酯8kg、甲基氯硅烷3.2kg、甲基丙烯酸11.2kg、丙烯腈4.8kg混合，搅拌2h，制成混合单体；将十二烷基硫酸钠60g和硫酸铁1g加入去离子水4kg中进行搅拌混合，制成种子乳化剂；将烷基磺酸钠140g、全氟辛酸钠40g加入4kg离子水，进行冷分散2h，制成混合乳化剂；将过硫酸钠200g和亚硫酸氢钠200g加入去离子水4kg中，进行搅拌混合，制成引发剂。

[0026] 2.种子聚合：将反应釜中加入去离子水100kg，加入醋酸铵10g、配制好的种子乳化剂，封釜，用氮气置换反应釜中的空气三次，抽真空，吸入3％混合单体，冷分散(搅拌)0.5小时；升温至48℃，以8kg/24h速度加入配制好的引发剂，升温至55℃恒温，当压力将至0.01-0.04MPa时，种子聚合结束，得到种子乳液。

[0027] 3.乳液聚合：向种子乳液中连续泵入配制好的混合乳化剂、剩余混合单体，6-9小时加完，当压力将至0-0.01MPa时，反应结束，回收剩余单体，加入氢氧化钾调节pH值2，得到PVDC共聚乳液。

[0028] 实施例2：

[0029] 1.原料配制：将偏二氯乙烯70kg、丙烯酸乙酯14kg、甲基乙烯基氯硅烷2kg、甲基丙烯酸10kg、丙烯腈4kg混合，搅拌2h，制成混合单体；将十二烷基硫酸钠0.1kg和硫酸铁0.003kg加入去离子水4kg中进行搅拌混合，制成种子乳化剂；将烷基磺酸钠1.6kg、全氟辛酸钠0.06kg加入4kg离子水，进行冷分散2h，制成混合乳化剂；将过硫酸钠0.3kg和亚硫酸氢钠0.3kg加入去离子水4kg中，进行搅拌混合，制成引发剂。

[0030] 2.种子聚合：将反应釜中加入去离子水100kg，加入醋酸铵0.03kg、配制好的种子乳化剂，封釜，用氮气置换反应釜中的空气三次，抽真空，吸入5％混合单体，冷分散(搅拌)0.5小时；升温至48℃，以8kg/24h速度加入配制好的引发剂，升温至55℃恒温，当压力将至
0.01-0.04MPa时，种子聚合结束，得到种子乳液。

[0031] 3.乳液聚合：向种子乳液中连续泵入配制好的混合乳化剂、剩余混合单体，6-9小时加完，当压力将至0-0.01MPa时，反应结束，回收剩余单体，加入氢氧化钾调节pH值3，得到PVDC共聚乳液。

[0032] 实施例3：

[0033] 1.原料配制：将偏二氯乙烯61.2kg、丙烯酸丙酯10.8kg、乙基三氯硅烷2.7kg、甲基丙烯酸10.8kg、丙烯腈4.5kg混合，搅拌2h，制成混合单体；将十二烷基硫酸钠0.08kg和硫酸铁0.002kg加入去离子水4kg中进行搅拌混合，制成种子乳化剂；将烷基磺酸钠1.56kg、全氟辛酸钠0.05kg加入4kg离子水，进行冷分散2h，制成混合乳化剂；将过硫酸钠0.2kg和亚硫酸氢钠0.3kg加入去离子水4kg中，进行搅拌混合，制成引发剂。

[0034] 2.种子聚合：将反应釜中加入去离子水100kg，加入醋酸铵0.02kg、配制好的种子乳化剂，封釜，用氮气置换反应釜中的空气三次，抽真空，吸入4％混合单体，冷分散(搅拌)0.5小时；升温至48℃，以8kg/24h速度加入配制好的引发剂，升温至55℃恒温，当压力将至
0.01-0.04MPa时，种子聚合结束，得到种子乳液。

[0035] 3.乳液聚合：向种子乳液中连续泵入配制好的混合乳化剂、剩余混合单体，6-9小时加完，当压力将至0-0.01MPa时，反应结束，回收剩余单体，加入氢氧化钾调节pH值4，得到PVDC共聚乳液。

[0036] 实施例4：

[0037] 1.原料配制：将偏二氯乙烯58.65kg、丙烯酸丁酯9.35kg、丙基三氯硅烷2.55kg、甲基丙烯酸11.05kg、丙烯腈3.4kg混合，搅拌2h，制成混合单体；将十二烷基硫酸钠0.09kg和硫酸铁0.003kg加入去离子水4kg中进行搅拌混合，制成种子乳化剂；将烷基磺酸钠1.45kg、全氟辛基磺酸钠0.04kg加入4kg离子水，进行冷分散2h，制成混合乳化剂；将过硫酸钠0.25kg和亚硫酸氢钠0.25kg加入去离子水4kg中，进行搅拌混合，制成引发剂。

[0038] 2.种子聚合：将反应釜中加入去离子水100kg，加入醋酸铵0.02kg、配制好的种子乳化剂，封釜，用氮气置换反应釜中的空气三次，抽真空，吸入5％混合单体，冷分散(搅拌)0.5小时；升温至48℃，以8kg/24h速度加入配制好的引发剂，升温至55℃恒温，当压力将至
0.01-0.04MPa时，种子聚合结束，得到种子乳液。

[0039] 3.乳液聚合：向种子乳液中连续泵入配制好的混合乳化剂、剩余混合单体，6-9小时加完，当压力将至0-0.01MPa时，反应结束，回收剩余单体，加入氢氧化钾调节pH值3，得到PVDC共聚乳液。

[0040] 实施例5：

[0041] 1.原料配制：将偏二氯乙烯63.65kg、丙烯酸丁酯12.35kg、乙烯基三氯硅烷1.9kg、甲基丙烯酸12.35kg、丙烯腈4.5kg混合，搅拌2h，制成混合单体；将十二烷基硫酸钠0.1kg和硫酸铁0.001kg加入去离子水4kg中进行搅拌混合，制成种子乳化剂；将烷基磺酸钠1.6kg、全氟辛基磺酸钠0.04kg加入4kg离子水，进行冷分散2h，制成混合乳化剂；将过硫酸钠0.3kg和亚硫酸氢钠0.2kg加入去离子水4kg中，进行搅拌混合，制成引发剂。

[0042] 2.种子聚合：将反应釜中加入去离子水100kg，加入醋酸铵0.03kg、配制好的种子乳化剂，封釜，用氮气置换反应釜中的空气三次，抽真空，吸入4％混合单体，冷分散(搅拌)0.5小时；升温至48℃，以8kg/24h速度加入配制好的引发剂，升温至55℃恒温，当压力将至
0.01-0.04MPa时，种子聚合结束，得到种子乳液。

[0043] 3.乳液聚合：向种子乳液中连续泵入配制好的混合乳化剂、剩余混合单体，6-9小时加完，当压力将至0-0.01MPa时，反应结束，回收剩余单体，加入氢氧化钾调节pH值4，得到PVDC共聚乳液。