CN104031211A

CN104031211A - 无卤阻燃胶衣树脂及其制备方法

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Publication number: CN104031211A
Application number: CN201410270031.9A
Authority: CN
Inventors: 曹鑫; 宣维栋; 陈泠; 金湘玉; 杨春
Original assignee: Changzhou Tianma Group Co Ltd (former Building Material 253 Factory)
Current assignee: Changzhou Tianma Group Co Ltd (former Building Material 253 Factory)
Priority date: 2014-06-17
Filing date: 2014-06-17
Publication date: 2014-09-10

Abstract

本发明公开了一种无卤阻燃胶衣树脂，包括基体树脂、触变剂、液态的助剂、色浆；还包括阻燃剂，所述阻燃剂由1-烷基-3-苄基苯并咪唑甲磺酸盐离子液体或1-烷基-3-苄基苯并三氮唑盐离子液体与氢氧化铝、氢氧化镁、聚磷酸铵、磷酸酯及其衍生物、氮化硅、纳米蒙脱土、硫酸钡、金属氧化物和纳米水滑石中的三种以上组成。本发明将离子液体用于阻燃胶衣中，离子液体添加量少，但是显著增强了胶衣的阻燃性能。制得的胶衣树脂还具有粘度适中、触变较高、固体含量高、强度高和阻燃性能优越等优点，适用于化工、游艇、纺织和轨道交通等阻燃要求高的基材树脂或层合材料表面。

Description

无卤阻燃胶衣树脂及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种胶衣树脂，具体涉及一种无卤阻燃胶衣树脂及其制备方法。

背景技术

胶衣树脂是不饱和聚酯树脂中的一种特殊的树脂，它是为改善玻璃纤维、增强不饱和聚酯树脂基玻璃钢制品的外观质量，和保护结构层的材质不受外界环境介质侵蚀而研制开发的，故胶衣树脂的主要作用是对玻璃钢制品的表面装饰和对结构层的保护。彩色胶衣可以使得玻璃钢制品有更好的美观性和防护性能。

胶衣树脂主要是以不饱和聚酯树脂作为基体树脂、以气相二氧化硅作为触变剂经混合分散而得到；为了改善胶衣树脂的性能，通常还要添加一些助剂。由于不饱和聚酯树脂是可燃性材料，在燃烧过程中放出大量的热，并生成浓烟、释放出有毒的气体，成为火灾发生的隐患，因此研制开发阻燃性不饱和聚酯胶衣树脂具有重大的现实意义。

近年来市场上推出了几种阻燃型不饱和聚酯树脂，但大多数不饱和聚酯树脂中含卤素化合物，例如部分含卤素化合物的不饱和聚酯树脂是由HET酸和四溴苯酐等含卤酸类的不饱和聚酯树脂为基体配制成的，虽然他们有较满意的阻燃性，但在高温下会释放有毒气体，在公共交通和建筑用材料的使用上会有很大的局限性。

针对上述含卤素的问题，中国专利文献CN 102181016 A （申请号201110102058.3）公开了一种用于无卤阻燃的不饱和聚酯树脂及其制备方法，它是由有机多元醇、饱和或不饱和多元酸或酸酐及反应型阻燃剂经酯化反应，缩聚形成的聚合物溶于含有阻聚剂的苯乙烯，再与添加型阻燃剂共混制得。所述反应型阻燃剂包括三（一缩二丙二醇）亚磷酸酯、N，N-二（2-羟乙基）氨甲基膦酸二甲酯、N，N-二（2-羟乙基）氨甲基膦酸二乙酯、羟甲基苯基次膦酸的一种或多种；所述添加型阻燃剂包括氢氧化铝、三聚氰胺及其衍生物、多面齐聚倍半硅氧烷的一种或多种。该无卤阻燃的不饱和聚酯树脂使用的磷系阻燃剂存在环保问题，而且所使用的添加型阻燃剂三聚氰胺在高温下会分解产生剧毒的氰化物气体，存在安全隐患。

中国专利文献CN 102181015 A（申请号 201110088083.0）公开了一种反应型无卤阻燃不饱和聚酯树脂的合成方法，将二元醇的一部分和磷系阻燃剂混合，反应3至5小时后，再在另一反应条件下反应2至4小时制得预聚物；余下的二元醇、二元酸或二元酸酐、催化剂、硅系阻燃剂及阻聚剂混合加热升温至140℃～150℃，保温0.5～1小时，用6～8小时逐步升温到200℃～205℃，保温后加入预聚物，继续反应结束得到反应型无卤阻燃不饱和聚酯树脂。该制备方法配料时二元醇20～30份、二元酸或二元酸酐25～35份、磷系阻燃剂8～20份、硅系阻燃剂2～7份，该制备方法添加了大量的磷系阻燃剂，存在材料机械性能降低明显，发烟量大及热稳定性差的缺陷。

中国专利文献CN 102731952 A（申请号201210213705.2）公开了一种无卤阻燃不饱和聚酯树脂及其制备方法和用途，将二元酸接枝的DOPO衍生物、无磷二元酸或酸酐和二元醇共混聚合得无卤阻燃不饱和聚酯，然后加入苯乙烯和含氮交联单体进行稀释，混匀后加入含磷添加型阻燃剂得到无卤阻燃不饱和聚酯树脂。该方法含磷添加型阻燃剂的加入量为5wt%～14 wt%，同样的磷系阻燃剂添加量大。

为了改进现有产品，研制开发一种高效率、无卤、低烟阻燃的不饱和聚酯胶衣树脂具有重要的意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种无卤、低烟、高效阻燃的胶衣树脂及其制备方法。

实现本发明目的的技术方案是一种无卤阻燃胶衣树脂，包括基体树脂、触变剂、液态的助剂、色浆；还包括阻燃剂，所述阻燃剂由1-烷基-3-苄基苯并咪唑甲磺酸盐离子液体与氢氧化铝、氢氧化镁、聚磷酸铵、磷酸酯及其衍生物、氮化硅、纳米蒙脱土、硫酸钡、金属氧化物和纳米水滑石中的三种以上组成；或者阻燃剂由1-烷基-3-苄基苯并三氮唑盐离子液体与氢氧化铝、氢氧化镁、聚磷酸铵、磷酸酯及其衍生物、氮化硅、纳米蒙脱土、硫酸钡、金属氧化物和纳米水滑石中的三种以上组成。

基体树脂为含阻聚剂的液态不饱和聚酯树脂；触变剂为气相二氧化硅、有机膨润土、氢化蓖麻油、聚酰胺蜡和吐温-20中的一种；液态的助剂包括消泡剂、流平剂和分散剂。

所述基体树脂中阻聚剂的用量为液态不饱和聚酯树脂总质量的0.05%～0.08%，阻聚剂为氢醌、甲基氢醌、对苯醌、环烷酸铜、4-甲氧基-2，2，6，6-四甲基哌啶-1-烃氧基中的一种或者一种以上的混合物；所述液态不饱和聚酯树脂是将不饱和聚酯溶解于苯乙烯中所形成的，其中不饱和聚酯的重均分子量Mw为2000～4000，分子量分布指数Mw/Mn为1.05～2.4，基体树脂的粘度为300～1800mPa·s。

所述消泡剂为能抑制或消除胶衣组合物中的泡沫物质的制剂；所述流平剂促使胶衣组合物在干燥成膜过程中形成一个平整、光滑、均匀的涂膜，降低涂饰液表面张力，提高其流平性和均匀性；所述分散剂均一分散难于溶解于液体的无机、有机颜料的固体颗粒，同时也防止固体颗粒的沉降和凝聚。

作为优选的，1-烷基-3-苄基苯并咪唑盐类离子液为1-甲基-3-苄基苯并咪唑对氨基苯甲酸盐、1-乙基-3-苄基苯并咪唑对氨基苯甲酸盐、1-丁基-3-苄基苯并咪唑对氨基苯甲酸盐、1-己基-3-苄基苯并咪唑对氨基苯甲酸盐、1-辛基-3-苄基苯并咪唑对氨基苯甲酸盐中的一种。

1-烷基-3-苄基苯并三氮唑盐类离子液体为1-甲基-3-苄基苯并三氮唑对氨基苯甲酸盐、1-乙基-3-苄基苯并三氮唑对氨基苯甲酸盐、1-丁基-3-苄基苯并三氮唑对氨基苯甲酸盐、1-己基-3-苄基苯并三氮唑对氨基苯甲酸盐、1-辛基-3-苄基苯并三氮唑对氨基苯甲酸盐中的一种。

所使用的纳米水滑石的粒径为10～25nm；纳米水滑石为纳米Mg-Al水滑石、纳米Mg-Zn水滑石、纳米Mg-Ca水滑石、纳米Mg-Fe水滑石、纳米Mg-Al-Ca水滑石、纳米Mg-Al-Fe水滑石中的一种。

作为优选的，胶衣树脂中各组成的重量分数如下：基体树脂80～150份，触变剂2～4份，助剂5～13份，色浆5～30份，阻燃剂45～160份。

进一步地，胶衣树脂中，阻燃剂中的离子液体为0.05～3份。

上述无卤阻燃胶衣树脂的制备方法，是在反应器中向基体树脂中依次阻燃剂、触变剂、助剂和色浆，在高速分散设备中分散混合处理后得到混合均匀的混合物料即为所述的无卤阻燃胶衣树脂，触变剂分散后的胶衣树脂体系的细度为5至25微米。

本发明具有积极的效果：（1）本发明将1-烷基-3-苄基苯并咪唑甲磺酸盐离子液体和1-烷基-3-苄基苯并三氮唑盐离子液体用于阻燃胶衣中，上述离子液体添加量少，但是显著增强了胶衣的阻燃性能。本发明的无卤阻燃胶衣树脂的易燃等级达到垂直燃烧 V-0 级（根据GB/T 2408-2008/IEC 60695-11-10,2006的方法检测），氧指数≥29%（ASTM D-2863）；烟密度15.0（根据GB/T 2408-2008/IEC 60695-11-10,2006的方法检测）；毒性达到FED（tzul）﹤1的要求，其阻燃性能满足欧盟等西方国家对FRP产品阻燃性能的要求，具有高阻燃防火功能，燃烧性能达到 GB8624-2006《建筑材料燃烧性能分级方法》中的A2级甚至Al级（测试方法依据本标准）。因此本发明的无卤阻燃胶衣树脂具有低毒、低烟和阻燃效果好的特点，适用于对阻燃性能具有较高要求的制品。

（2）本发明的无卤阻燃胶衣树脂耐水、耐化学、耐腐蚀、耐磨、耐冲击等性能优异，且具有良好的光泽和表面质量；另外胶衣树脂还具有粘度适中、触变较高、固体含量高、强度高和阻燃性能优越等优点，适用于化工、游艇、纺织和轨道交通等阻燃要求高的基材树脂或层合材料表面。

（3）本发明的无卤阻燃胶衣树脂储存稳定性好，与含钴类的促进剂和固化剂M-50配合使用，可以实现树脂的常温固化。

（4）本发明的无卤阻燃胶衣树脂的制备方法简单，所用的阻燃剂价廉易得，用于基体树脂中具有很高的分散性。

具体实施方式

本发明的无卤阻燃胶衣树脂由基体树脂、阻燃剂、触变剂、液态的助剂和色浆组成。

所述基体树脂为含阻聚剂的液态不饱和聚酯树脂，基体树脂中阻聚剂的用量为液态不饱和聚酯树脂总质量的0.05%～0.08%。

所述液态不饱和聚酯树脂是将不饱和聚酯溶解于苯乙烯中所形成的，其中不饱和聚酯的重均分子量Mw为2000～4000，分子量分布指数Mw/Mn为1.05～2.4。基体树脂的粘度为300～1800mPa·s。

上述不饱和聚酯优选为邻苯型、间苯型、邻苯-新戊二醇型、间苯-新戊二醇型或乙烯基酯型不饱和聚酯。

上述基体树脂中的阻聚剂为氢醌、甲基氢醌、对苯醌、环烷酸铜、4-甲氧基-2，2，6，6-四甲基哌啶-1-烃氧基中的一种或者一种以上的混合物。

所述阻燃剂由1-烷基-3-苄基苯并咪唑甲磺酸盐离子液体与氢氧化铝、氢氧化镁、聚磷酸铵、磷酸酯及其衍生物、氮化硅、纳米蒙脱土、硫酸钡、金属氧化物和纳米水滑石中的三种以上组成；或者阻燃剂由1-烷基-3-苄基苯并三氮唑盐离子液体与氢氧化铝、氢氧化镁、聚磷酸铵、磷酸酯及其衍生物、氮化硅、纳米蒙脱土、硫酸钡、金属氧化物和纳米水滑石中的三种以上组成。

其中纳米水滑石的粒径为10～25nm；纳米水滑石为纳米Mg-Al水滑石、纳米Mg-Zn水滑石、纳米Mg-Ca水滑石、纳米Mg-Fe水滑石、纳米Mg-Al-Ca水滑石、纳米Mg-Al-Fe水滑石中的一种；但是不仅限于上述列举出来的纳米水滑石。

其中1-烷基-3-苄基苯并咪唑盐类离子液体的结构式如式Ⅰ所示：

具体的1-烷基-3-苄基苯并咪唑盐类离子液体为1-甲基-3-苄基苯并咪唑对氨基苯甲酸盐、1-乙基-3-苄基苯并咪唑对氨基苯甲酸盐、1-丁基-3-苄基苯并咪唑对氨基苯甲酸盐、1-己基-3-苄基苯并咪唑对氨基苯甲酸盐、1-辛基-3-苄基苯并咪唑对氨基苯甲酸盐中的一种；但是不仅限于上述列举出来的1-烷基-3-苄基苯并咪唑盐类离子液体。

1-烷基-3-苄基苯并三氮唑盐类离子液体的结构式如式Ⅱ所示：

具体的1-烷基-3-苄基苯并三氮唑盐类离子液体为1-甲基-3-苄基苯并三氮唑对氨基苯甲酸盐、1-乙基-3-苄基苯并三氮唑对氨基苯甲酸盐、1-丁基-3-苄基苯并三氮唑对氨基苯甲酸盐、1-己基-3-苄基苯并三氮唑对氨基苯甲酸盐、1-辛基-3-苄基苯并三氮唑对氨基苯甲酸盐中的一种；但是不仅限于上述列举出来的1-烷基-3-苄基苯并三氮唑盐类离子液体。

触变剂为气相二氧化硅、有机膨润土、氢化蓖麻油、聚酰胺蜡和吐温-20中的一种，加入一定量的触变剂能使胶衣组合物在静止时有较高的稠度，在外力作用下又变成低稠度流体的物质。

触变剂优选气相二氧化硅，气相二氧化硅是利用氯硅烷在氢氧火焰中高温水解制得的粒径很小的固体二氧化硅团聚体。

液态的助剂包括消泡剂、流平剂和分散剂。

所述消泡剂为德国毕克化学公司销售的商品代号为BYK-A500、BYK-501、BYK-515和BYK-555消泡剂中的一种，加入适量的消泡剂能抑制或消除胶衣组合物中的泡沫物质，从而提高胶衣的力学性能。

所述流平剂为德国毕克化学公司销售的商品代号为BYK-300、BYK-306、BYK-323、BYK-333和BYK-401流平剂中的一种，加入适量的流平剂能促使胶衣组合物在干燥成膜过程中形成一个平整、光滑、均匀的涂膜，从而有效降低涂饰液表面张力，提高其流平性和均匀性，减少刷涂时产生斑点和斑痕的可能性，增加覆盖性，使成膜均匀、自然。

所述分散剂为德国毕克化学公司销售的商品代号为BYK-110、BYK-111、BYK-161和BYK-163分散剂中的一种，加入适量的分散剂能均一分散那些难于溶解于液体的无机、有机颜料的固体颗粒，同时也能防止固体颗粒的沉降和凝聚，从而缩短分散时间，提高光泽，提高着色力和遮盖力，改善展色性和调色性，防止絮凝，防止沉降。

所述色浆由载体树脂和着色颜料组成，载体树脂可选择不含苯乙烯等活性单体的载体树脂；着色颜料包括有机或无机颜料，例如二氧化钛、氧化铁黑、酞菁蓝、酞菁绿等，根据实际使用需要选择。色浆中1份着色颜料分散在5～100份的载体树脂中。

制备时，在反应器中向基体树脂中依次阻燃剂、触变剂、助剂和色浆，在高速分散设备中分散混合处理后得到混合均匀的混合物料，即为所述的无卤阻燃胶衣树脂。触变剂分散后的胶衣树脂体系的细度为5至25微米。

（实施例1）

本实施例的无卤阻燃胶衣树脂中各组分的重量配比如下：含阻聚剂的液态邻苯型不饱和聚酯树脂100份，氢氧化铝100份，聚磷酸铵2份，磷酸三苯酯1份，硫酸钡5份，1-己基-3-苄基苯并咪唑对氨基苯甲酸盐0.05份，气相二氧化硅4份，2份BYK-A500，2份的BYK-300，1份BYK-163，色浆15份。

其中含阻聚剂的液态邻苯型不饱和聚酯树脂的制造方法为：首先制备不饱和聚酯，使摩尔配比为50∶5∶25∶25的丙二醇、一缩二乙二醇、邻苯二甲酸、顺酐发生缩聚反应制造邻苯型不饱和聚酯，反应终点控制为：粘度为U-V，酸值为25-33，从而制得Mw为3890，Mw/Mn为2.04的不饱和聚酯；然后向前述制备的不饱和聚酯中加入重量为不饱和聚酯重量35%的苯乙烯和阻聚剂，从而制得含阻聚剂的液态邻苯型不饱和聚酯树脂。本实施例中所用的阻聚剂为氢醌。

本实施例的无卤阻燃胶衣树脂的易燃等级达到易燃等级达到S3标准及以上；冒烟等级达到SR2，垂直燃烧 V-1 级（根据GB/T 2408-2008/IEC 60695-11-10,2006标准检测），氧指数≥29%（ASTM D-2863）；烟密度15.0（根据GB/T 2408-2008/IEC 60695-11-10,2006标准检测）；毒性达到FED（tzul）﹤1的要求，其阻燃性能满足欧盟等西方国家对FRP产品阻燃性能的要求，具有高阻燃防火功能，燃烧性能达到 GB8624-2006《建筑材料燃烧性能分级方法》中的A2级甚至Al级（测试方法依据本标准）。

（实施例2）

本实施例的无卤阻燃胶衣树脂中各组分的重量配比如下：

含阻聚剂的液态间苯型不饱和聚酯树脂120份，氢氧化铝150份，聚磷酸铵2份，磷酸二甲酯1份，硫酸钡2份，1-辛基-3-苄基苯并咪唑对氨基苯甲酸盐1份，气相二氧化硅2份， 5份BYK-401， 5份BYK-515， 3份BYK-110，色浆10份。其中含阻聚剂的液态间苯型不饱和聚酯树脂的制备方法是在制得间苯型不饱和聚酯后，向其中加入苯乙烯和阻聚剂，混匀后得到含阻聚剂的液态间苯型不饱和聚酯树脂。所述阻聚剂为氢醌。

本实施例的无卤阻燃胶衣树脂的易燃等级达到易燃等级达到S3标准及以上；冒烟等级达到SR2，垂直燃烧 V-0 级（根据GB/T 2408-2008/IEC 60695-11-10,2006标准检测），氧指数≥30%（ASTM D-2863）；烟密度15.0（根据GB/T 2408-2008/IEC 60695-11-10,2006标准检测）；毒性达到FED（tzul）﹤1的要求，其阻燃性能满足欧盟等西方国家对FRP产品阻燃性能的要求，具有高阻燃防火功能，燃烧性能达到 GB8624-2006《建筑材料燃烧性能分级方法》中的A2级甚至Al级（测试方法依据本标准）。

（实施例3）

本实施例的无卤阻燃胶衣树脂中各组分的重量配比如下：含阻聚剂的液态邻苯-新戊二醇型不饱和聚酯树脂150份，氢氧化镁50份，聚磷酸铵2份，磷酸三苯酯1份，氮化硅3份，1-己基-3-苄基苯并三氮唑对氨基苯甲酸盐0.1份，气相二氧化硅4份，3份BYK-300，2份BYK-500， 3份BYK-163，色浆5份。液态邻苯-新戊二醇型不饱和聚酯树脂的制备方法是在制得邻苯-新戊二醇型不饱和聚酯后，向其中加入苯乙烯和阻聚剂，混匀后得到基体树脂。所述阻聚剂为甲基氢醌。

（实施例4）

本实施例的无卤阻燃胶衣树脂中各组分的重量配比如下：含阻聚剂的间苯-新戊二醇型不饱和聚酯树脂80份，氢氧化铝30份，聚磷酸铵2份，氨基磷酸酯2份，硫酸钡12份，1-辛基-3-苄基苯并三氮唑对氨基苯甲酸盐1份，气相二氧化硅4份， 5份BYK-300，2份BYK-501， 3份BYK-110，色浆5份。本实施例及余下实施例中的基体树脂的制备方法（除商购外）参考实施例1至3基体树脂的制备方法，均是先制得对应的不饱和聚酯后，向其中加入苯乙烯和阻聚剂，分散均匀得到基体树脂。

本实施例的无卤阻燃胶衣树脂的易燃等级达到易燃等级达到S3标准及以上；冒烟等级达到SR2，垂直燃烧 V-0 级（根据GB/T 2408-2008/IEC 60695-11-10,2006标准检测），氧指数≥31%（ASTM D-2863）；烟密度15.0（根据GB/T 2408-2008/IEC 60695-11-10,2006标准检测）；毒性达到FED（tzul）﹤1的要求，其阻燃性能满足欧盟等西方国家对FRP产品阻燃性能的要求，具有高阻燃防火功能，燃烧性能达到 GB8624-2006《建筑材料燃烧性能分级方法》中的A2级甚至Al级（测试方法依据本标准）。

（实施例5）

本实施例的无卤阻燃胶衣树脂中各组分的重量配比如下：常州天马集团公司的牌号为TM-V211的乙烯基酯树脂100份，氢氧化铝90份，聚磷酸铵2份，磷酸三苯酯1份，硫酸钡3份，1-辛基-3-苄基苯并三氮唑对氨基苯甲酸盐0.05份，气相二氧化硅4份， 5份BYK-300，3份BYK-501， 3份BYK-163，色浆10份。

实施例1至实施例5的无卤阻燃胶衣树脂中由于添加的填料较少，所以它们都具有了较高的力学性能；而且胶衣的氧指数均≥28%。

（实施例6）

本实施例的无卤阻燃胶衣树脂中各组分的重量配比如下：含阻聚剂的液态间苯型不饱和聚酯树脂110份，纳米Mg-Fe水滑石40份，氢氧化铝30份，聚磷酸铵2份，磷酸二甲酯1份，氮化硅1份，1-辛基-3-苄基苯并咪唑对氨基苯甲酸盐0.05份，4份吐温-20，3份BYK-300，2份BYK-501，2份BYK-110，色浆10份。

本实施例的无卤阻燃胶衣树脂的易燃等级达到易燃等级达到S3标准及以上；冒烟等级达到SR2，垂直燃烧 V-0 级（根据GB/T 2408-2008/IEC 60695-11-10,2006标准检测），氧指数≥32%（ASTM D-2863）；烟密度15.0（根据GB/T 2408-2008/IEC 60695-11-10,2006标准检测）；毒性达到FED（tzul）﹤0.5的要求，其阻燃性能满足阻燃性能满足德国防火标准DIN 5510-2:2009-05，具有高阻燃防火功能，燃烧性能达到 GB8624-2006《建筑材料燃烧性能分级方法》中的A2级甚至Al级（测试方法依据本标准）。

（实施例7）

本实施例的无卤阻燃胶衣树脂中各组分的重量配比如下：

含阻聚剂的液态间苯型不饱和聚酯树脂110份，纳米Mg-Fe水滑石40份，氢氧化镁20份，聚磷酸铵2份，磷酸三苯酯1份，硫酸钡5份，1-辛基-3-苄基苯并咪唑对氨基苯甲酸盐1份，气相二氧化硅4份，3份BYK-323，2份BYK-555，2份BYK-161，色浆10份。

（实施例8）

本实施例的无卤阻燃胶衣树脂中各组分的重量配比如下：

含阻聚剂的液态邻苯-新戊二醇型不饱和聚酯树脂120份，纳米Mg-Al水滑石45份，氢氧化铝30份，聚磷酸铵2份，磷酸二甲酯1份，硫酸钡1份，1-己基-3-苄基苯并三氮唑对氨基苯甲酸盐3份，气相二氧化硅4份，5份BYK-300，3份BYK-501，3份BYK-111，色浆15份。

本发明的无卤阻燃胶衣树脂的易燃等级达到易燃等级达到S3标准及以上；冒烟等级达到SR2，垂直燃烧 V-0 级（根据GB/T 2408-2008/IEC 60695-11-10,2006标准检测），氧指数≥33%（ASTM D-2863）；烟密度15.0（根据GB/T 2408-2008/IEC 60695-11-10,2006标准检测）；毒性达到FED（tzul）﹤0.5的要求，其阻燃性能满足阻燃性能满足德国防火标准DIN 5510-2:2009-05，具有高阻燃防火功能，燃烧性能达到 GB8624-2006《建筑材料燃烧性能分级方法》中的A2级甚至Al级（测试方法依据本标准）。

（实施例9）

本实施例的无卤阻燃胶衣树脂中各组分的重量配比如下：

含阻聚剂的液态间苯-新戊二醇型不饱和聚酯树脂80份，纳米Mg-Ca水滑石30份，氢氧化铝30份，聚磷酸铵2份，磷酸三苯酯2份，硫酸钡1份，1-辛基-3-苄基苯并三氮唑对氨基苯甲酸盐0.1份，气相二氧化硅4份，3份BYK-300，3份BYK-501，3份BYK-111，色浆15份。

本实施例的无卤阻燃胶衣树脂的易燃等级达到易燃等级达到S3标准及以上；冒烟等级达到SR2，垂直燃烧 V-0 级（根据GB/T 2408-2008/IEC 60695-11-10,2006标准检测），氧指数≥33%（ASTM D-2863）；烟密度15.0（根据GB/T 2408-2008/IEC 60695-11-10,2006标准检测）；毒性达到FED（tzul）﹤0.5的要求，其阻燃性能满足阻燃性能满足德国防火标准DIN 5510-2:2009-05，具有高阻燃防火功能，燃烧性能达到 GB8624-2006《建筑材料燃烧性能分级方法》中的A2级甚至Al级（测试方法依据本标准）。

（实施例10）

本实施例的无卤阻燃胶衣树脂中各组分的重量配比如下：常州天马集团公司的牌号为TM-V211的乙烯基酯树脂100份，纳米Mg-Al-Ca水滑石75份，聚磷酸铵1份，磷酸三苯酯1份，硫酸钡11份，1-辛基-3-苄基苯并三氮唑对氨基苯甲酸盐0.051份，气相二氧化硅14份，3份BYK-300，2份BYK-515，2份BYK-161，色浆15份。

本实施例的无卤阻燃胶衣树脂的易燃等级达到S3标准及以上；冒烟等级达到SR2，垂直燃烧 V-0 级（根据GB/T 2408-2008/IEC 60695-11-10,2006标准检测），氧指数≥33%（ASTM D-2863）；烟密度15.0（根据GB/T 2408-2008/IEC 60695-11-10,2006标准检测）；毒性达到FED（tzul）﹤0.5的要求，其阻燃性能满足阻燃性能满足德国防火标准DIN 5510-2:2009-05，具有高阻燃防火功能，燃烧性能达到 GB8624-2006《建筑材料燃烧性能分级方法》中的A2级甚至Al级（测试方法依据本标准）。

实施例6至实施例10的无卤阻燃胶衣树脂由纳米水滑石全部或部分替代氢氧化铝或氢氧化镁，添加填料的总量趋向减少，使得胶衣具有更高的力学性能。

本发明的胶衣树脂具有粘度适中、触变较高、固体含量高、强度高和阻燃性能优越等优点，适用于化工、游艇、纺织和轨道交通等阻燃要求高的基材树脂或层合材料表面；也可用于汽车部件、游艇、容器、管、桶和风车扇叶等的制造。

Claims

1.一种无卤阻燃胶衣树脂，包括基体树脂、触变剂、液态的助剂、色浆；其特征在于：还包括阻燃剂，所述阻燃剂由1-烷基-3-苄基苯并咪唑甲磺酸盐离子液体与氢氧化铝、氢氧化镁、聚磷酸铵、磷酸酯及其衍生物、氮化硅、纳米蒙脱土、硫酸钡、金属氧化物和纳米水滑石中的三种以上组成；或者阻燃剂由1-烷基-3-苄基苯并三氮唑盐离子液体与氢氧化铝、氢氧化镁、聚磷酸铵、磷酸酯及其衍生物、氮化硅、纳米蒙脱土、硫酸钡、金属氧化物和纳米水滑石中的三种以上组成；

2.根据权利要求1所述的无卤阻燃胶衣树脂，其特征在于：所述基体树脂中阻聚剂的用量为液态不饱和聚酯树脂总质量的0.05%～0.08%，阻聚剂为氢醌、甲基氢醌、对苯醌、环烷酸铜、4-甲氧基-2，2，6，6-四甲基哌啶-1-烃氧基中的一种或者一种以上的混合物；所述液态不饱和聚酯树脂是将不饱和聚酯溶解于苯乙烯中所形成的，其中不饱和聚酯的重均分子量Mw为2000～4000，分子量分布指数Mw/Mn为1.05～2.4，基体树脂的粘度为300～1800mPa·s。

3.根据权利要求2所述的无卤阻燃胶衣树脂，其特征在于：所述消泡剂为能抑制或消除胶衣组合物中的泡沫物质的制剂；所述流平剂促使胶衣组合物在干燥成膜过程中形成一个平整、光滑、均匀的涂膜，降低涂饰液表面张力，提高其流平性和均匀性；所述分散剂均一分散难于溶解于液体的无机、有机颜料的固体颗粒，同时也防止固体颗粒的沉降和凝聚。

4.根据权利要求3所述的无卤阻燃胶衣树脂，其特征在于：1-烷基-3-苄基苯并咪唑盐类离子液为1-甲基-3-苄基苯并咪唑对氨基苯甲酸盐、1-乙基-3-苄基苯并咪唑对氨基苯甲酸盐、1-丁基-3-苄基苯并咪唑对氨基苯甲酸盐、1-己基-3-苄基苯并咪唑对氨基苯甲酸盐、1-辛基-3-苄基苯并咪唑对氨基苯甲酸盐中的一种；

5.根据权利要求1所述的无卤阻燃胶衣树脂，其特征在于：纳米水滑石的粒径为10～25nm；纳米水滑石为纳米Mg-Al水滑石、纳米Mg-Zn水滑石、纳米Mg-Ca水滑石、纳米Mg-Fe水滑石、纳米Mg-Al-Ca水滑石、纳米Mg-Al-Fe水滑石中的一种。

6.根据权利要求1至5之一所述的无卤阻燃胶衣树脂，其特征在于胶衣树脂中各组成的重量分数如下：基体树脂80～150份，触变剂2～4份，助剂5～13份，色浆5～30份，阻燃剂45～160份。

7.根据权利要求6所述的无卤阻燃胶衣树脂，其特征在于：胶衣树脂中，阻燃剂中的离子液体为0.05～3份。

8.如权利要求1所述的无卤阻燃胶衣树脂的制备方法，其特征在于：在反应器中向基体树脂中依次阻燃剂、触变剂、助剂和色浆，在高速分散设备中分散混合处理后得到混合均匀的混合物料即为所述的无卤阻燃胶衣树脂，触变剂分散后的胶衣树脂体系的细度为5至25微米。