阅读说明：本技术 一种反应型淀粉膨胀阻燃剂改性丙烯酸树脂和制备方法 (Reactive starch intumescent flame retardant modified acrylic resin and preparation method thereof ) 是由 李宇凡 于 2021-01-08 设计创作，主要内容包括：本发明涉及阻燃丙烯酸树脂技术领域,且公开了一种反应型淀粉膨胀阻燃剂改性丙烯酸树脂,磷酸铵化淀粉作为反应型膨胀阻燃剂加入到聚丙烯酸酯分子链中,提高了阻燃剂与丙烯酸树脂之间的界面作用力和亲和性,反应型阻燃剂有利于增强丙烯酸树脂的阻燃持久性,同时减少加入的阻燃剂对丙烯酸树脂材料的使用性能造成影响,磷酸铵化淀粉反应型膨胀阻燃剂,以淀粉作为膨胀碳源,磷酸酯基团作为酸源,三聚氰胺作为气源,在高温燃烧过程中,形成致密而连续的多孔泡沫焦炭层,抑制了氧气的渗透,起到了良好的隔绝氧气的作用,使丙烯酸树脂材料表现出优异的阻燃性。(The invention relates to the technical field of flame-retardant acrylic resin and discloses a reactive starch intumescent flame retardant modified acrylic resin, wherein ammonium phosphate starch is used as a reactive intumescent flame retardant and added into a polyacrylate molecular chain, the interfacial force and affinity between the flame retardant and the acrylic resin are improved, the reactive flame retardant is beneficial to enhancing the flame retardant durability of the acrylic resin, simultaneously reduces the influence of the added flame retardant on the service performance of the acrylic resin material, the ammonium phosphate starch reaction type intumescent flame retardant takes starch as an intumescent carbon source, phosphate group as an acid source and melamine as an air source, in the high-temperature combustion process, a compact and continuous porous foam coke layer is formed, so that the permeation of oxygen is inhibited, a good oxygen isolation effect is achieved, and the acrylic resin material shows excellent flame retardance.)

具体实施方式

为实现上述目的，本发明提供如下具体实施方式和实施例：一种反应型淀粉膨胀阻燃剂改性丙烯酸树脂，制备方法如下：

(1)向1,4-二氧六环溶剂中加入质量比为100:120-180的可溶性淀粉和三氯氧磷，在40-60℃下，进行4-8h的磷酸酯化反应，过滤溶剂，乙醚洗涤，得到氯化磷酸酯基淀粉。

(2)向1,4-二氧六环溶剂中加入质量比为100:20-40的氯化磷酸酯基淀粉和三聚氰胺，在40-60℃下，进行2-6h的胺化取代反应，过滤溶剂，乙醚洗涤，得到磷酸铵化淀粉。

(3)向蒸馏水溶剂中加入磷酸铵化淀粉，超声分散均匀后加入丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸，加入过氧化氢水溶液和硫酸亚铁，控制磷酸铵化淀粉、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸、过氧化氢和硫酸亚铁的质量比为30-60:60-100:100:10-25:4-12:5-15，以紫外作为光光源，在30-50℃下，进行1-3h的光引发反应，蒸馏水离心洗涤，直至上层澄清，得到反应型淀粉膨胀阻燃剂接枝聚丙烯酸酯。

(4)向丙酮溶剂中加入质量比为100:0.5-2:0.2-1:0.2-0.6的反应型淀粉膨胀阻燃剂接枝聚丙烯酸酯、消泡剂二甲基硅油、增稠剂邻苯二甲酸二环己酯和抗氧剂330，进行高速乳化过程，得到反应型淀粉膨胀阻燃剂改性丙烯酸树脂。

实施例1

(1)向1,4-二氧六环溶剂中加入质量比为100:120的可溶性淀粉和三氯氧磷，在40℃下，进行4h的磷酸酯化反应，过滤溶剂，乙醚洗涤，得到氯化磷酸酯基淀粉。

(2)向1,4-二氧六环溶剂中加入质量比为100:20的氯化磷酸酯基淀粉和三聚氰胺，在40℃下，进行2h的胺化取代反应，过滤溶剂，乙醚洗涤，得到磷酸铵化淀粉。

(3)向蒸馏水溶剂中加入磷酸铵化淀粉，超声分散均匀后加入丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸，加入过氧化氢水溶液和硫酸亚铁，控制磷酸铵化淀粉、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸、过氧化氢和硫酸亚铁的质量比为30:60:100:10:4:5，以紫外作为光光源，在30℃下，进行1h的光引发反应，蒸馏水离心洗涤，直至上层澄清，得到反应型淀粉膨胀阻燃剂接枝聚丙烯酸酯。

(4)向丙酮溶剂中加入质量比为100:0.5:0.2:0.2的反应型淀粉膨胀阻燃剂接枝聚丙烯酸酯、消泡剂二甲基硅油、增稠剂邻苯二甲酸二环己酯和抗氧剂330，进行高速乳化过程，得到反应型淀粉膨胀阻燃剂改性丙烯酸树脂。

实施例2

(1)向1,4-二氧六环溶剂中加入质量比为100:140的可溶性淀粉和三氯氧磷，在50℃下，进行6h的磷酸酯化反应，过滤溶剂，乙醚洗涤，得到氯化磷酸酯基淀粉。

(2)向1,4-二氧六环溶剂中加入质量比为100:25的氯化磷酸酯基淀粉和三聚氰胺，在60℃下，进行6h的胺化取代反应，过滤溶剂，乙醚洗涤，得到磷酸铵化淀粉。

(3)向蒸馏水溶剂中加入磷酸铵化淀粉，超声分散均匀后加入丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸，加入过氧化氢水溶液和硫酸亚铁，控制磷酸铵化淀粉、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸、过氧化氢和硫酸亚铁的质量比为40:75:100:15:7:8，以紫外作为光光源，在50℃下，进行2h的光引发反应，蒸馏水离心洗涤，直至上层澄清，得到反应型淀粉膨胀阻燃剂接枝聚丙烯酸酯。

(4)向丙酮溶剂中加入质量比为100:1:0.5:0.3的反应型淀粉膨胀阻燃剂接枝聚丙烯酸酯、消泡剂二甲基硅油、增稠剂邻苯二甲酸二环己酯和抗氧剂330，进行高速乳化过程，得到反应型淀粉膨胀阻燃剂改性丙烯酸树脂。

实施例3

(1)向1,4-二氧六环溶剂中加入质量比为100:160的可溶性淀粉和三氯氧磷，在50℃下，进行6h的磷酸酯化反应，过滤溶剂，乙醚洗涤，得到氯化磷酸酯基淀粉。

(2)向1,4-二氧六环溶剂中加入质量比为100:32的氯化磷酸酯基淀粉和三聚氰胺，在50℃下，进行4h的胺化取代反应，过滤溶剂，乙醚洗涤，得到磷酸铵化淀粉。

(3)向蒸馏水溶剂中加入磷酸铵化淀粉，超声分散均匀后加入丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸，加入过氧化氢水溶液和硫酸亚铁，控制磷酸铵化淀粉、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸、过氧化氢和硫酸亚铁的质量比为50:90:100:20:10:12，以紫外作为光光源，在40℃下，进行2h的光引发反应，蒸馏水离心洗涤，直至上层澄清，得到反应型淀粉膨胀阻燃剂接枝聚丙烯酸酯。

(4)向丙酮溶剂中加入质量比为100:1.5:0.8:0.5的反应型淀粉膨胀阻燃剂接枝聚丙烯酸酯、消泡剂二甲基硅油、增稠剂邻苯二甲酸二环己酯和抗氧剂330，进行高速乳化过程，得到反应型淀粉膨胀阻燃剂改性丙烯酸树脂。

实施例4

(1)向1,4-二氧六环溶剂中加入质量比为100:180的可溶性淀粉和三氯氧磷，在60℃下，进行8h的磷酸酯化反应，过滤溶剂，乙醚洗涤，得到氯化磷酸酯基淀粉。

(2)向1,4-二氧六环溶剂中加入质量比为100:40的氯化磷酸酯基淀粉和三聚氰胺，在60℃下，进行6h的胺化取代反应，过滤溶剂，乙醚洗涤，得到磷酸铵化淀粉。

(3)向蒸馏水溶剂中加入磷酸铵化淀粉，超声分散均匀后加入丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸，加入过氧化氢水溶液和硫酸亚铁，控制磷酸铵化淀粉、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸、过氧化氢和硫酸亚铁的质量比为60:100:100:25:12:15，以紫外作为光光源，在50℃下，进行3h的光引发反应，蒸馏水离心洗涤，直至上层澄清，得到反应型淀粉膨胀阻燃剂接枝聚丙烯酸酯。

(4)向丙酮溶剂中加入质量比为100:2:1:0.6的反应型淀粉膨胀阻燃剂接枝聚丙烯酸酯、消泡剂二甲基硅油、增稠剂邻苯二甲酸二环己酯和抗氧剂330，进行高速乳化过程，得到反应型淀粉膨胀阻燃剂改性丙烯酸树脂。

对比例1

(1)向1,4-二氧六环溶剂中加入质量比为1:1的可溶性淀粉和三氯氧磷，在50℃下，进行6h的磷酸酯化反应，过滤溶剂，乙醚洗涤，得到氯化磷酸酯基淀粉。

(2)向1,4-二氧六环溶剂中加入质量比为100:15的氯化磷酸酯基淀粉和三聚氰胺，在50℃下，进行6h的胺化取代反应，过滤溶剂，乙醚洗涤，得到磷酸铵化淀粉。

(3)向蒸馏水溶剂中加入磷酸铵化淀粉，超声分散均匀后加入丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸，加入过氧化氢水溶液和硫酸亚铁，控制磷酸铵化淀粉、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸、过氧化氢和硫酸亚铁的质量比为20:50:100:5:2:3，以紫外作为光光源，在40℃下，进行2h的光引发反应，蒸馏水离心洗涤，直至上层澄清，得到反应型淀粉膨胀阻燃剂接枝聚丙烯酸酯。

(4)向丙酮溶剂中加入质量比为100:0.2:0.1:0.1的反应型淀粉膨胀阻燃剂接枝聚丙烯酸酯、消泡剂二甲基硅油、增稠剂邻苯二甲酸二环己酯和抗氧剂330，进行高速乳化过程，得到反应型淀粉膨胀阻燃剂改性丙烯酸树脂。

对比例2

(1)向1,4-二氧六环溶剂中加入质量比为1:2的可溶性淀粉和三氯氧磷，在50℃下，进行6h的磷酸酯化反应，过滤溶剂，乙醚洗涤，得到氯化磷酸酯基淀粉。

(2)向1,4-二氧六环溶剂中加入质量比为100:45的氯化磷酸酯基淀粉和三聚氰胺，在60℃下，进行6h的胺化取代反应，过滤溶剂，乙醚洗涤，得到磷酸铵化淀粉。

(3)向蒸馏水溶剂中加入磷酸铵化淀粉，超声分散均匀后加入丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸，加入过氧化氢水溶液和硫酸亚铁，控制磷酸铵化淀粉、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸、过氧化氢和硫酸亚铁的质量比为70:120:100:30:15:18，以紫外作为光光源，在50℃下，进行3h的光引发反应，蒸馏水离心洗涤，直至上层澄清，得到反应型淀粉膨胀阻燃剂接枝聚丙烯酸酯。

(4)向丙酮溶剂中加入质量比为100:2.5:1.3:0.75的反应型淀粉膨胀阻燃剂接枝聚丙烯酸酯、消泡剂二甲基硅油、增稠剂邻苯二甲酸二环己酯和抗氧剂330，进行高速乳化过程，得到反应型淀粉膨胀阻燃剂改性丙烯酸树脂。

使用KJ-3095水平垂直燃烧试验机，测试反应型淀粉膨胀阻燃剂改性丙烯酸树脂的阻燃性能，测试的标准为防火等级UL94。