CN114907750A - 一种阻燃剂及其制备方法和在制备阻燃地板中的应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种阻燃剂及其制备方法和在制备阻燃地板中的应用，涉及木材加工技术领域。本发明在制备耐磨阻燃板材时，先将羟甲基三甲氧基硅烷自身反应再与氢氧化钠反应制得多孔有机硅颗粒，将多孔有机硅颗粒和环氧油酸反应，再用三苯基硫六氟磷酸盐进行离子交换，制得光敏有机硅颗粒，将聚丁二烯改性聚氨酯丙烯酸树脂、环氧丙烯酸树脂、UV单体、消泡剂和光敏有机硅颗粒混合搅拌，制得阻燃剂，将胶黏剂涂布在芯板上，粘合并热压，制得板材基材，将阻燃剂涂布在板材基材上紫外固化后静置制得耐磨阻燃板材。本发明制备的耐磨阻燃板材在质轻的同时的具有良好的耐磨性和阻燃性。

Description

一种阻燃剂及其制备方法和在制备阻燃地板中的应用
技术领域
本发明属于高分子技术领域，具体涉及一种阻燃剂及其制备方法和在制备阻燃地板中的应用。
背景技术
实木复合板材是由不同树种的板材交错层压而成，克服了实木板材湿胀干缩的缺点，具有较好的尺寸稳定性，并保留了实木板材的自然木纹和舒适的脚感，深受人们的欢迎。然而，木质板材作为可燃材料，遍布房间各个角落，一旦发生火灾，具有促进火场蔓延的作用，对火场逃生也极为不利。其次，国家对室内铺地材料阻燃等级有强制性标准。根据GB50222-2017《建筑内部装修设计防火规范》的规定，公共建筑及普通住宅铺地材料阻燃等级应达到B1级，而普通实木复合板材只能达到B2级。随着商品房全装修、精装修的兴起及建筑业“终身负责制”全覆盖，市场出现了对“真”阻燃板材的迫切需求。
目前对实木复合板材的阻燃方式主要分两类：(1)基材阻燃；(2)表面涂覆阻燃。根据燃烧“三要素”理论和板材阻燃等级判定方法(GB 8624)，表面涂覆阻燃无疑是最有效、最便捷、成本最低的方法之一。UV固化涂料因固含量高，固化速度快，涂装工艺简单，而成为实木及实木复合板材用主要涂料品类之一。本项目基于膨胀型阻燃理论，制备具有阻燃功能的底涂树脂，实现实木复合板材的阻燃。
发明内容
本发明的目的在于提供一种阻燃剂及其制备方法和在制备耐磨阻燃地板中的应用。
本发明提供如下技术方案：
<第一方面>
本发明提供一种阻燃剂，包括聚丁二烯改性聚氨酯丙烯酸树脂、环氧丙烯酸树脂、UV单体、光敏有机硅颗粒、消泡剂。
所述聚丁二烯改性聚氨酯丙烯酸树脂的制备方法包括如下步骤：
A、在反应釜中加入六亚甲基二异氰酸酯和催化剂二月桂酸二丁基锡，升温到40～50℃，将聚丁二烯二元醇慢慢滴加到反应釜中，反应1-2h后，升温至60-70℃；所述六亚甲基二异氰酸酯与聚丁二烯二元醇的添加摩尔比为2:1-1:1；
B、加入丙烯酸羟基酯和对苯二酚，所述丙烯酸羟基酯与对苯二酚的摩尔比为2:1-1:1，升温至70～80℃，通过傅里叶红外谱图测试反应产物直至-NCO红外峰完全消失，反应结束后反应产物中加入质量比为20％-40％的三丙二醇二丙烯酸酯，搅拌均匀，即得聚丁二烯聚氨酯丙烯酸酯。其中，加入三丙二醇二丙烯酸酯是为了降低聚氨酯的粘度。
所述光敏有机硅颗粒的制备方法包括如下步骤：
S1、羟甲基三甲氧基硅烷自身反应再与氢氧化钠反应制得多孔有机硅颗粒；
S2、将多孔有机硅颗粒和环氧油酸反应，再用三苯基硫六氟磷酸盐进行离子交换，制得光敏有机硅颗粒。
优选的，所述光敏有机硅颗粒的制备方法包括如下步骤：
a)、将质量份数25～30％的氨水、无水乙醇和纯水按体积比为1：2：1～1：2：2混合均匀，再加入无水乙醇质量0.18～0.22倍的羟甲基三甲氧基硅烷，在20～30℃，500～800r/min搅拌反应50～60min后过滤，依次用去离子水和无水乙醇各洗涤3～5次，再置于羟甲基三甲氧基硅烷的质量8～10倍的质量分数为5～8％的氢氧化钠溶液中，在50～60℃，30～40kHz的超声波振动下反应22～24h后过滤，并依次用纯水和无水乙醇洗涤3～5次，在-10～-1℃，5～10Pa的压力下干燥6～8h，制得所述多孔有机硅颗粒。
b)、将多孔有机硅颗粒、环氧油酸和质量分数为40～50％的硫酸溶液按质量比1：1：6～1：2：8混合均匀，在10～30℃，1500～2000r/min搅拌反应6～8h，过滤并用质量分数5～8％的三苯基硫六氟磷酸盐溶液进行离子交换，在-10～-1℃，5～10Pa的压力下干燥6～8h，制得所述光敏有机硅颗粒。
步骤b)中，所述环氧油酸的制备方法包括如下步骤：
将油酸、甲酸和质量分数25％～30％的双氧水按质量比3：1：5～3：2：7混合均匀，在60～70℃，1800～2000r/min搅拌反应3～4h，在-10～-1℃，5～10Pa的压力下干燥6～8h，制备成所述环氧油酸。
步骤b)中，所述离子交换的方法为，将与环氧油酸反应后的多孔有机硅颗粒填充玻璃管中，将质量分数5～8％的三苯基硫六氟磷酸盐溶液以1～2cm/s的流速通过玻璃管，持续20～30min。
<第二方面>
本发明提供一种所述阻燃剂的制备方法，包括如下步骤：
将聚丁二烯改性聚氨酯丙烯酸树脂、环氧丙烯酸树脂和UV单体按质量比2：5：2～4：7：3置于搅拌釜中，在40～50℃，500～800r/min搅拌10～15min，再加入聚丁二烯改性聚氨酯丙烯酸树脂质量0.05～0.08倍的消泡剂、聚丁二烯改性聚氨酯丙烯酸树脂质量1.1～1.3倍的光敏有机硅颗粒和聚丁二烯改性聚氨酯丙烯酸树脂质量0.2-0.3倍的UV单体，在30～40℃，600～1000r/min搅拌15～20min，制得阻燃剂。
<第三方面>
本发明还提供一种耐磨阻燃板材，按重量份数计，包括：所述阻燃剂9～11份、芯板40～50份，胶黏剂18～22份。
所述胶黏剂为聚乙烯醇。
所述耐磨阻燃板材的制备方法，包括以下制备步骤：
步骤1、板材基材的制备，将胶黏剂以40～50g/m2的量涂布在芯板上，将8～10层涂过胶黏剂的芯板有序地纵横交错分层排列粘合，在氮气氛围中400～500℃进行热压至20～30min，制得板材基材；
步骤2、涂布，将步骤1制备的板材基材进行酸蚀处理，将所述阻燃剂以70～90g/m2的量涂布在酸蚀处理后的板材基材上，用紫外灯对涂有阻燃剂的板材基材进行照射60～80min，在常温常压室内静置8～12h，制得耐磨阻燃板材。
优选的，步骤1中，所述芯板是将不同树种的木材旋转切割至1.3～1.5mm厚，在60～80℃干燥4～5h，再冷却至10～30℃用抛光轮进行抛光使表面粗糙度达到Ra0.6～0.1μm制得。
优选的，步骤2中，所述酸蚀处理的方法为：将板材基材浸没质量分数5～10％的硫酸溶液中，在10～20℃静置5～8min，再取出并用纯水洗涤至中性，在60～70℃下干燥4～6h。
进一步，步骤2中所述紫外灯的参数为：功率100～200W，波长200～350nm。
所述UV单体选自三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)、1,6己二醇二丙烯酸酯(HDDA)、丙烯酸单体〔(EO)TMPTA]、二丙二醇二丙烯酸酯(DPGDA)中的一种或几种。
进一步，板材基材是由不同树种的芯板交错层压而成。克服了实木板材湿胀干缩的缺点，具有较好的尺寸稳定性，并保留了实木板材的自然木纹和舒适的脚感，将板材基材进行酸蚀处理可使表面的活性基团增多，表面粗糙度增加，在化学键和界面齿合力的作用下，提高了材料的耐磨损性能。
本发明在制备耐磨阻燃板材时，先将羟甲基三甲氧基硅烷自身反应再与氢氧化钠反应制得多孔有机硅颗粒，将多孔有机硅颗粒和环氧油酸反应，再用三苯基硫六氟磷酸盐进行离子交换，制得光敏有机硅颗粒，将聚丁二烯改性聚氨酯丙烯酸树脂、环氧丙烯酸树脂、UV单体、消泡剂和光敏有机硅颗粒混合搅拌，制得阻燃剂，将胶黏剂涂布在芯板上，粘合并热压，制得板材基材，将阻燃剂涂布在板材基材上紫外固化后静置制得。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1、将羟甲基三甲氧基硅烷自身反应再与氢氧化钠反应制得多孔有机硅颗粒，将多孔有机硅颗粒和环氧油酸反应，再用三苯基硫六氟磷酸盐进行离子交换，制得光敏有机硅颗粒，光敏有机硅颗粒在高温下可以吸热脱去结合水，并且能形成硅酸盐隔热层，使材料具有良好的阻燃性能；
2、三苯基硫六氟磷酸盐进行离子交换使得光敏有机硅颗粒含有三苯基硫基团，在紫外光照射下可以吸收能量后被激发，苯环硫键断裂生成一个活泼的游离基阳离子和一个芳基游离基，在游离基阳离子可直接与环氧基反应引发聚合，使制得的阻燃剂具有紫外光固化的效果；
3、环氧油酸结合在光敏有机硅颗粒表面上，使光敏有机硅颗粒溶解度提高且不易团聚，提高了材料的阻燃性能，同时可以很好的缠绕交联阻燃剂中的环氧树脂等活性基团，使表面的结合能力提高，提高了阻燃剂的耐磨性能；
4、板材基材是由不同树种的芯板交错层压而成，克服了实木板材湿胀干缩的缺点，具有较好的尺寸稳定性，并保留了实木板材的自然木纹和舒适的脚感，将板材基材进行酸蚀处理可使表面的活性基团增多，表面粗糙度增加，在化学键和界面齿合力的作用下，提高了材料的耐磨损性能；
5、聚丁二烯改性聚氨酯丙烯酸树脂具有一般PUA树脂无法满足的低温耐曲折性，同时具有快速固化的性能。
本发明制备的耐阻燃板材可广泛应用于地板的制备，具有耐磨和阻燃的性能。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干调整和改进。这些都属于本发明的保护范围。
为了更清楚的说明本发明提供的方法通过以下实施例进行详细说明，在以下实施例中制作的耐磨阻燃板材的各指标测试方法如下：
实施例1
本实施例提供一种阻燃剂及由其制备的耐磨阻燃板材。
(一)阻燃剂的制备
(1)聚丁二烯改性聚氨酯丙烯酸树脂的制备
步骤1，将2mol的六亚甲基二异氰酸酯和催化剂月桂酸二丁基锡加入反应釜中，升温到40～50℃，为防止凝胶，将1mol的聚丁二烯二元醇慢慢滴加到反应釜中，反应1h后，升温至60℃；
步骤2、加入丙烯酸羟基酯和阻聚剂对苯二酚各2mol，升温至70～80℃，通过傅里叶红外谱图测试反应产物直至-NCO红外峰完全消失，同时为了降低聚氨酯的粘度反应结束后向反应产物中加入20％的三丙二醇二丙烯酸酯进行稀释，搅拌均匀，即得聚丁二烯聚氨酯丙烯酸酯。
(2)光敏有机硅颗粒的制备
步骤1、将质量份数25％的氨水、无水乙醇和纯水按1：2：1混合均匀，再加入无水乙醇质量0.22倍的羟甲基三甲氧基硅烷，在20℃，500r/min搅拌反应60min后过滤，依次用去离子水和无水乙醇各洗涤3次，再置于羟甲基三甲氧基硅烷质量8倍的质量分数5％的氢氧化钠溶液中，在50℃，30kHz的超声波振动下反应24h后过滤，并依次用纯水和无水乙醇洗涤3次，在-10℃，5Pa的压力下干燥8h，在-10℃，5Pa的压力下干燥8h，制得多孔有机硅颗粒；
步骤2、将油酸、甲酸和质量分数30％的双氧水按质量比3：1：5混合均匀，在60℃，1800r/min搅拌反应4h，在-10℃，5Pa的压力下干燥8h，制得环氧油酸；
步骤3、将多孔有机硅颗粒、环氧油酸和质量分数40％的硫酸溶液按质量比1：1：6混合均匀，在10℃，1500r/min搅拌反应8h，过滤并将与环氧油酸反应后的多孔有机硅颗粒填充玻璃管中，将质量分数5％的三苯基硫六氟磷酸盐溶液以2cm/s的流速通过玻璃管，持续30min，在-10℃，5Pa的压力下干燥8h，制得光敏有机硅颗粒；
(3)阻燃剂的制备
将聚丁二烯改性聚氨酯丙烯酸树脂、环氧丙烯酸树脂和UV单体(三羟甲基丙烷三丙烯酸酯)按质量比2：5：2置于搅拌釜中，在40℃，500r/min搅拌15min，在，再加入聚丁二烯改性聚氨酯丙烯酸树脂质量0.05倍的消泡剂、聚丁二烯改性聚氨酯丙烯酸树脂质量1.1倍的光敏有机硅颗粒和聚丁二烯改性聚氨酯丙烯酸树脂质量0.2倍的UV单体(三羟甲基丙烷三丙烯酸酯)，在30℃，600r/min搅拌20min，制得阻燃剂。
(二)耐磨阻燃板材的制备
按重量份备料：9份阻燃剂，40份芯板，18份胶黏剂，其中胶黏剂为聚乙烯醇。
(1)板材基材的制备：将木材旋转切割至1.3mm厚，在60℃干燥5h，再冷却至10℃用抛光轮进行抛光使表面粗糙度达到Ra0.6μm制得芯板，将胶黏剂以40g/m2的量涂布在芯板上，将8层涂过胶黏剂的芯板有序地纵横交错分层排列粘合，在氮气氛围中400℃进行热压至20min，制得板材基材；
(4)涂布：将板材基材浸没在质量分数为5％的硫酸溶液中，在10℃静置5min，再取出并用纯水洗涤至中性，在60℃下干燥6h，将阻燃剂以70g/m2的量涂布在酸蚀处理后的板材基材上，用功率100W，波长200nm的紫外灯对涂有阻燃剂的板材基材进行照射60min，在常温常压室内静置12h，制得耐磨阻燃板材。
实施例2
本实施例提供一种阻燃剂及由其制备的耐磨阻燃板材。
(一)阻燃剂的制备
(1)聚丁二烯改性聚氨酯丙烯酸树脂的制备
步骤1，将2mol的甲苯二异氰酸酯和催化剂月桂酸二丁基锡加入反应釜中，升温到40～50℃，为防止凝胶，将1mol的聚丁二烯二元醇慢慢滴加到反应釜中，反应1h后，升温至60℃；
步骤2、加入丙烯酸羟基酯和阻聚剂对苯二酚各2mol，升温至70～80℃，通过傅里叶红外谱图测试反应产物直至-NCO红外峰完全消失，同时为了降低聚氨酯的粘度反应结束后向反应产物中加入20％的三丙二醇二丙烯酸酯进行稀释，搅拌均匀，即得聚丁二烯聚氨酯丙烯酸酯。
(2)光敏有机硅颗粒的制备
步骤1、将质量份数27％的氨水、无水乙醇和纯水按1：2：1.5混合均匀，再加入无水乙醇质量0.2倍的羟甲基三甲氧基硅烷，在25℃，600r/min搅拌反应55min后过滤，依次用去离子水和无水乙醇各洗涤4次，再置于羟甲基三甲氧基硅烷质量9倍的质量分数6％的氢氧化钠溶液中，在55℃，35kHz的超声波振动下反应23h后过滤，并依次用纯水和无水乙醇洗涤4次，在-5℃，8Pa的压力下干燥7h，在-5℃，8Pa的压力下干燥7h，制得多孔有机硅颗粒；
步骤2、将油酸、甲酸和质量分数25％～30％的双氧水按质量比3：1：6混合均匀，在65℃，1900r/min搅拌反应3.5h，在-5℃，8Pa的压力下干燥7h，制得环氧油酸；
步骤3、将多孔有机硅颗粒、环氧油酸和质量分数45％的硫酸溶液按质量比1：1：78混合均匀，在20℃，1800r/min搅拌反应7h，过滤并将与环氧油酸反应后的多孔有机硅颗粒填充玻璃管中，将质量分数6％的三苯基硫六氟磷酸盐溶液以1.5cm/s的流速通过玻璃管，持续25min，在-5℃，8Pa的压力下干燥7h，制得光敏有机硅颗粒；
(3)阻燃剂的制备
将聚丁二烯改性聚氨酯丙烯酸树脂、环氧丙烯酸树脂和UV单体(三丙二醇二丙烯酸酯)按质量比3：6：3.5置于搅拌釜中，在45℃，600r/min搅拌12min，在，再加入聚丁二烯改性聚氨酯丙烯酸树脂质量0.06倍的消泡剂、聚丁二烯改性聚氨酯丙烯酸树脂质量1.2倍的光敏有机硅颗粒和聚丁二烯改性聚氨酯丙烯酸树脂质量0.25倍的UV单体(三丙二醇二丙烯酸酯)，在35℃，800r/min搅拌18min，制得阻燃剂。
(二)耐磨阻燃板材的制备
按重量份备料：10份阻燃剂，45份芯板，20份胶黏剂，本实施例中胶黏剂聚乙烯醇。
(1)板材基材的制备：将木材旋转切割至1.4mm厚，在70℃干燥4.5h，再冷却至20℃用抛光轮进行抛光使表面粗糙度达到Ra0.3μm制得芯板，将胶黏剂以45g/m2的量涂布在芯板上，将9层涂过胶黏剂的芯板有序地纵横交错分层排列粘合，在氮气氛围中450℃进行热压至25min，制得板材基材；
(4)涂布：将板材基材浸没质量分数8％的硫酸溶液中，在15℃静置6min，再取出并用纯水洗涤至中性，在65℃下干燥5h，将阻燃剂以80g/m2的量涂布在酸蚀处理后的板材基材上，用功率150W，波长280nm的紫外灯对涂有阻燃剂的板材基材进行照射70min，在常温常压室内静置10h，制得耐磨阻燃板材。
实施例3
本实施例提供一种阻燃剂及由其制备的耐磨阻燃板材。
(一)阻燃剂的制备
(1)聚丁二烯改性聚氨酯丙烯酸树脂的制备
聚丁二烯改性聚氨酯丙烯酸树脂的制备方法同实施例1。
(2)光敏有机硅颗粒的制备
步骤1、将质量份数30％的氨水、无水乙醇和纯水按1：2：2混合均匀，再加入无水乙醇质量0.22倍的羟甲基三甲氧基硅烷，在30℃，800r/min搅拌反应50min后过滤，依次用去离子水和无水乙醇各洗涤5次，再置于羟甲基三甲氧基硅烷质量10倍的质量分数8％的氢氧化钠溶液中，在60℃，40kHz的超声波振动下反应22h后过滤，并依次用纯水和无水乙醇洗涤5次，在-1℃，10Pa的压力下干燥6h，在-1℃，10Pa的压力下干燥6h，制得多孔有机硅颗粒；
步骤2、将油酸、甲酸和质量分数30％的双氧水按质量比3：2：7混合均匀，在70℃，2000r/min搅拌反应3h，在-1℃，10Pa的压力下干燥6h，制得环氧油酸；
步骤3、将多孔有机硅颗粒、环氧油酸和质量分数50％的硫酸溶液按质量比1：2：8混合均匀，在30℃，2000r/min搅拌反应6h，过滤并将与环氧油酸反应后的多孔有机硅颗粒填充玻璃管中，将质量分数8％的三苯基硫六氟磷酸盐溶液以2cm/s的流速通过玻璃管，持续20min，在-1℃，10Pa的压力下干燥6h，制得光敏有机硅颗粒。
(3)阻燃剂的制备
将聚丁二烯改性聚氨酯丙烯酸树脂、环氧丙烯酸树脂和UV单体(1,6己二醇二丙烯酸酯)按质量比4：7：3置于搅拌釜中，在50℃，800r/min搅拌10min，再加入聚丁二烯改性聚氨酯丙烯酸树脂质量0.08倍的消泡剂、聚丁二烯改性聚氨酯丙烯酸树脂质量1.3倍的光敏有机硅颗粒和聚丁二烯改性聚氨酯丙烯酸树脂质量0.3倍的UV单体(1,6己二醇二丙烯酸酯)，在40℃，1000r/min搅拌15min，制得阻燃剂。
(二)耐磨阻燃板材的制备
按重量份备料：11份阻燃剂，50份芯板，22份胶黏剂，其中胶黏剂为聚乙烯醇。
(1)板材基材的制备：将木材旋转切割至1.5mm厚，在80℃干燥4h，再冷却至30℃用抛光轮进行抛光使表面粗糙度达到Ra0.1μm制得芯板，将胶黏剂以50g/m2的量涂布在芯板上，将10层涂过胶黏剂的芯板有序地纵横交错分层排列粘合，在氮气氛围中500℃进行热压至20min，制得板材基材；
(4)涂布：将板材基材浸没质量分数10％的硫酸溶液中，在20℃静置5min，再取出并用纯水洗涤至中性，在70℃下干燥4h，将阻燃剂以90g/m2的量涂布在酸蚀处理后的板材基材上，用功率100W，波长350nm的紫外灯对涂有阻燃剂的板材基材进行照射80min，在常温常压室内静置12h，制得耐磨阻燃板材。
对比例1
该对比例与实施例2的区别在于不添加光敏有机硅颗粒和UV单体。
对比例2
该对比例与实施例2的区别在于光敏有机硅颗粒的制备的步骤中，将环氧油酸替换为油酸。
对比例3
该对比例与实施例2的区别在于将聚丁二烯改性聚氨酯丙烯酸树脂替换为聚氨酯丙烯酸树脂。
对比例4
该耐磨阻燃板材的制备方法与实施例2的区别仅在于光敏有机硅颗粒的制备步骤不同，具体为：
将质量份数27％的氨水、无水乙醇和纯水按1：2：1.5混合均匀，再加入无水乙醇质量0.2倍的羟甲基三甲氧基硅烷，在25℃，600r/min搅拌反应55min后过滤，依次用去离子水和无水乙醇各洗涤4次，在-5℃，8Pa的压力下干燥7h，在-5℃，8Pa的压力下干燥7h，制得有机硅颗粒。将油酸、甲酸和质量分数30％的双氧水按质量比3：1：5混合均匀，在60℃，1800r/min搅拌反应4h，在-10℃，5Pa的压力下干燥8h，制得环氧油酸，将有机硅颗粒、环氧油酸和质量分数40％的硫酸溶液按质量比1：1：6混合均匀，在10℃，1500r/min搅拌反应8h，过滤并将与环氧油酸反应后的有机硅颗粒填充玻璃管中，将质量分数5％的三苯基硫六氟磷酸盐溶液以2cm/s的流速通过玻璃管，持续30min，在-10℃，5Pa的压力下干燥8h，制得光敏有机硅颗粒。
对比例5
该耐磨阻燃板材的制备方法与实施例2的区别仅在于光敏有机硅颗粒的制备步骤不同，具体为：
光敏有机硅颗粒的制备：将质量份数27％的氨水、无水乙醇和纯水按1：2：1.5混合均匀，再加入无水乙醇质量0.2倍的羟甲基三甲氧基硅烷，在25℃，600r/min搅拌反应55min后过滤，依次用去离子水和无水乙醇各洗涤4次，再置于羟甲基三甲氧基硅烷质量9倍的质量分数6％的氢氧化钠溶液中，在55℃，35kHz的超声波振动下反应23h后过滤，并依次用纯水和无水乙醇洗涤4次，在-5℃，8Pa的压力下干燥7h，在-5℃，8Pa的压力下干燥7h，制得多孔有机硅颗粒，将多孔有机硅颗粒、油酸和质量分数45％的硫酸溶液按质量比1：1：78混合均匀，在20℃，1800r/min搅拌反应7h，过滤并将与环氧油酸反应后的多孔有机硅颗粒填充玻璃管中，将质量分数6％的三苯基硫六氟磷酸盐溶液以1.5cm/s的流速通过玻璃管，持续25min，在-5℃，8Pa的压力下干燥7h，制得光敏有机硅颗粒。
对比例6
该耐磨阻燃板材的制备方法与实施例2的区别仅在于光敏有机硅颗粒的制备步骤不同，具体为：
光敏有机硅颗粒的制备：将质量份数27％的氨水、无水乙醇和纯水按1：2：1.5混合均匀，再加入无水乙醇质量0.2倍的羟甲基三甲氧基硅烷，在25℃，600r/min搅拌反应55min后过滤，依次用去离子水和无水乙醇各洗涤4次，再置于羟甲基三甲氧基硅烷质量9倍的质量分数6％的氢氧化钠溶液中，在55℃，35kHz的超声波振动下反应23h后过滤，并依次用纯水和无水乙醇洗涤4次，在-5℃，8Pa的压力下干燥7h，在-5℃，8Pa的压力下干燥7h，制得多孔有机硅颗粒，将多孔有机硅颗粒填充玻璃管中，将质量分数6％的三苯基硫六氟磷酸盐溶液以1.5cm/s的流速通过玻璃管，持续25min，在-5℃，8Pa的压力下干燥7h，制得光敏有机硅颗粒。
性能测试
耐磨性能：将各实施例及对比例所得的耐磨阻燃板材与对比例材料取相同面积，用相同粗糙度的相同材料施加相同的力在表面摩擦相同时间，记录磨损率。
阻燃性能：将各实施例所得的轻质阻燃防火板与对比例材料取相同面积，按照GB/T2046测试极限氧指数。
下表1给出了采用本发明实施例1至3与对比例1至3的耐磨阻燃板材的耐磨性能和阻燃性能的性能分析结果。
表1
Figure BDA0003599339530000101
Figure BDA0003599339530000111
从表1中实施例和对比列的实验数据比较可发现，各实施例相对于对比例的磨损率小，极限氧指数高，说明：
1、光敏有机硅颗粒的制备过程中经过了氢氧化钠溶液处理，使有机硅颗粒形成硅酸钠产出孔隙，提高了后续的吸附结合能力，从而使材料的结合能力提高，提高了耐磨阻燃板材的耐磨性能；
2、油酸进行氧化形成环氧油酸，环氧基团可以很好的缠绕交联阻燃剂中的环氧树脂等活性基团，使表面的结合能力提高，提高了耐磨阻燃板材的耐磨性能能；
3、光敏有机硅颗粒的制备过程中和环氧油酸反应，环氧油酸结合在光敏有机硅颗粒表面上，使光敏有机硅颗粒溶解度提高且不易团聚，提高了材料的阻燃性能，环氧基团可以很好的缠绕交联阻燃剂中的环氧树脂等活性基团，使表面的结合能力提高，提高了耐磨阻燃板材的耐磨性能能。
4、聚丁二烯改性聚氨酯丙烯酸树脂具有一般PUA树脂无法满足的低温耐曲折性，同时具有快速固化的性能。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (10)

1.一种阻燃剂，其特征在于，包括聚丁二烯改性聚氨酯丙烯酸树脂、环氧丙烯酸树脂、UV单体、光敏有机硅颗粒、消泡剂。
2.根据权利要求1所述的阻燃剂，其特征在于，所述聚丁二烯改性聚氨酯丙烯酸树脂的制备方法包括如下步骤：
A、在反应釜中加入六亚甲基二异氰酸酯和催化剂二月桂酸二丁基锡，升温到40～50℃，将聚丁二烯二元醇慢慢滴加到反应釜中，反应1-2h后，升温至60-70℃；所述六亚甲基二异氰酸酯与聚丁二烯二元醇的添加摩尔比为2:1-1:1；
B、加入丙烯酸羟基酯和对苯二酚，所述丙烯酸羟基酯与对苯二酚的摩尔比为2:1-1:1，升温至70～80℃，通过傅里叶红外谱图测试反应产物直至-NCO红外峰完全消失，反应结束后反应产物中加入质量比为20％-40％的三丙二醇二丙烯酸酯，搅拌均匀，即得聚丁二烯聚氨酯丙烯酸酯。
3.根据权利要求1所述的阻燃剂，其特征在于，所述光敏有机硅颗粒的制备方法包括如下步骤：
S1、羟甲基三甲氧基硅烷自身反应再与氢氧化钠反应制得多孔有机硅颗粒；
S2、将多孔有机硅颗粒和环氧油酸反应，再用三苯基硫六氟磷酸盐进行离子交换，制得光敏有机硅颗粒。
4.根据权利要求1所述的阻燃剂，其特征在于，所述光敏有机硅颗粒的制备方法包括如下步骤：
a)、将质量份数25～30％的氨水、无水乙醇和纯水按体积比为1：2：1～1：2：2混合均匀，再加入无水乙醇质量0.18～0.22倍的羟甲基三甲氧基硅烷，在20～30℃，500～800r/min搅拌反应50～60min后过滤，依次用去离子水和无水乙醇各洗涤3～5次，再置于羟甲基三甲氧基硅烷的质量8～10倍的质量分数为5～8％的氢氧化钠溶液中，在50～60℃，30～40kHz的超声波振动下反应22～24h后过滤，并依次用纯水和无水乙醇洗涤3～5次，在-10～-1℃，5～10Pa的压力下干燥6～8h，制得所述多孔有机硅颗粒；
b)、将步骤a)多孔有机硅颗粒、环氧油酸和质量分数为40～50％的硫酸溶液按质量比1：1：6～1：2：8混合均匀，在10～30℃，1500～2000r/min搅拌反应6～8h，过滤并用质量分数5～8％的三苯基硫六氟磷酸盐溶液进行离子交换，在-10～-1℃，5～10Pa的压力下干燥6～8h，制得所述光敏有机硅颗粒。
5.根据权利要求4所述的阻燃剂，其特征在于，步骤b)中，所述环氧油酸的制备方法包括如下步骤：
将油酸、甲酸和质量分数25％～30％的双氧水按质量比3：1：5～3：2：7混合均匀，在60～70℃，1800～2000r/min搅拌反应3～4h，在-10～-1℃，5～10Pa的压力下干燥6～8h，制备成所述环氧油酸。
6.根据权利要求4所述的阻燃剂，其特征在于，步骤b)中，所述离子交换的方法为，将与环氧油酸反应后的多孔有机硅颗粒填充玻璃管中，将质量分数5～8％的三苯基硫六氟磷酸盐溶液以1～2cm/s的流速通过玻璃管，持续20～30min。
7.一种如权利要求1-6中任一项所述的阻燃剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
将聚丁二烯改性聚氨酯丙烯酸树脂、环氧丙烯酸树脂和UV单体按质量比2：5：2～4：7：3置于搅拌釜中，在40～50℃，500～800r/min搅拌10～15min，再加入聚丁二烯改性聚氨酯丙烯酸树脂质量0.05～0.08倍的消泡剂、聚丁二烯改性聚氨酯丙烯酸树脂质量1.1～1.3倍的光敏有机硅颗粒和聚丁二烯改性聚氨酯丙烯酸树脂质量0.2～0.3倍的UV单体，在30～40℃，600～1000r/min搅拌15～20min，制得阻燃剂。
8.一种耐磨阻燃板材，按重量份数计，包括：权利要求1-6中任一项所述的阻燃剂或权利要求7所述阻燃剂的制备方法制得的阻燃剂9～11份、芯板40～50份，胶黏剂18～22份。
9.根据权利要求8所述的耐磨阻燃板材，其特征在于，所述胶黏剂为聚乙烯醇。
10.一种如根据权利要求8所述的耐磨阻燃板材的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：
步骤1、板材基材的制备，将胶黏剂以40～50g/m2的量涂布在芯板上，将8～10层涂过胶黏剂的芯板有序地纵横交错分层排列粘合，在氮气氛围中400～500℃进行热压至20～30min，制得板材基材；
步骤2、涂布，将步骤1制备的板材基材进行酸蚀处理，将所述阻燃剂以70～90g/m2的量涂布在酸蚀处理后的板材基材上，用紫外灯对涂有阻燃剂的板材基材进行照射60～80min，在常温常压室内静置8～12h，制得耐磨阻燃板材。
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