阻燃丙烯酸酯压敏胶黏剂制备方法

阻燃性前言

美国“非织造工业”副主编Ellen Wuagneux对阻燃技术作了简要分析。他认为，阻燃材料营销业正走热，但全球原料供应商并不同步；美国州级和联邦级新的法规以及现代化技术的兴起，都空前地对这一行业提出了新的要求和挑战。

阻燃性概说

根据市场内情分析，北美、中美和欧洲阻燃（FR）技术发展势头特好。美国南卡罗莱纳州Spartanburg的Apexical有限公司（原Apex化学生产公司）技术市场经理John Phifer说，这种形势预示市场将继续发展，并需要创新；特别是对能通过加利福尼亚州/消费产品安全委员会（CPSC）床上用品标准和非卤素阻燃处理方面的技术更感兴趣。

美国加利福尼亚州是这方面活动的热门地域，其它各州常是马首是瞻。据北卡罗莱纳州Charlotte的Basofil纤维公司的CEO，Bob Mckinnon称，加利福尼亚州是这方面当仁不让的先行者。2005年完成和通过了一些法令和规范，如联邦标准16 CFR 1633部分等；正期望有更多的阻燃方面的行动。到2006年末，绝大多数主要床上用品生产商希望生产和销售这类产品。

通过CPSC以及加利福尼亚州的努力，将率先公布一些阻燃标准，这些标准不仅是有关床上用品，还涉及居家装饰和被褥用织物。北美自由贸易协定（NAFTA）主管Ciba塑料添加剂业务的市场经理Paul Shields预料，根据标准的内容，阻燃性或阻隔织物的使用将受人青睐，具有必要FR效能的节约型阻燃产品将是最经济高效的做法。

阻燃性费用

阻燃材料生产发展前景虽好，然成本费用仍是主要关注点，特别是当原料和能源价格仍是扶摇直上。Basofil纤维公司，其降低成本的主要策略之一是减少高性能纤维的含量、生产更多商品，几年来这使成本费用有很大的变化。

在家居装饰品生产领域，Basofil创新了一种满足专用阻燃目标的产品，HF100，价格比老产品便宜20%，几乎绝大多数专用于非织造产品。McKinnon宣扬，凭借其创新的混和配方，价格合理、安全科学、无毒性，不需化学剂喷洒、浸渍或其它处理；并且只要应用得当，产品性能一致，能满足各种测试要求，和其它某些化学处理溶液有所不同。

Apexical公司和用户紧密协作，根据其应用要求定制产品，取得经济高效成果，经济高效技术的重要性空前凸现，尤其在产业用纺织品领域。低浓度使用有利于降低总的价格。Ciba公司的Shields称，他们用于聚烯烃材料的阻燃剂，其添加浓度可比常规产品低得多，并可以在过程中融化（melt processable），在非织造生产中应用时，不必降低生产速度；而非熔喷性产品通常不能在这种较细纤维生产中应用。因此，能不需要二次处理时，就可以一次性完成阻燃性非织造织物的生产。

Ciba降低生产成本的另一种途径是避免二次加工，如背面涂层等，通常是因为缺乏有效的过程可融化阻燃剂，需要用如背涂等方法来获得所需的阻燃性能。一次性方法的产品，其它性能不会受到阻燃剂的影响，因此通途更广泛。

阻燃性创新

Apexicial公司是生产纺织品，包括非织造布用多种阻燃剂的企业，推出了一种非卤素、高含磷的熔融可溶性（melt soluble）阻燃剂，Apexicial Pyrapex，可用于聚酯和尼龙织物，由于其聚合物熔融可溶性，特别受到需要阻燃保护的双组分非织造生产的欢迎，作为添加剂。

Basofil纤维公司的一些新产品，包括床上用品和装饰面料用经济高效纱线。除了高蓬松性和针刺非织造产品外，还有价格合适可用作絮垫料的湿法成网织物、枕头和其它床上用品自熄灭性面料以及低中档絮垫料。此外，Basofil的产品还可以用作消防人员外套、工业工作服、过滤、军用品和汽车构件材料等。

Ciba的Flamesrab NOR 116是过程可熔融性非卤素阻燃剂，用于聚烯烃类纤维，包括非织造材料，显示出优异的阻燃效能，可大量用于多种汽车和建筑结构材料。该公司的阻燃产品由于改进了耐紫外线（UV）的稳定性，在产业用和室外织物应用方面也有发展。Shields指出，老产品Catch 22虽具有阻燃性，但耐UV稳定性不好，或耐UV稳定性好而不具有阻燃性；这种局面将不复存在，可以生产二全其美的产品了；并且正在开发中的卤素或非卤素新产品能提供更好的阻燃性能，也生产有过程可熔融性产品。

美国南卡罗莱纳州Sumter的Ems-Griltech公司生产有Griltex品牌阻燃性共聚物热熔性粘结剂，为颗粒状或粉末材料。这类粘结剂可应用于织造布或非织造织物作防火材料。正在家居或办公室家具和装饰材料中使用，如地毯和窗帘等以及各种防护服；也可制成配料母液供应。

迄今，常常只着眼于分析复合材料中的单个组合成分的燃烧性，而没有考虑整体复合材料的燃烧性；有对整体复合材料甚至扩大到一间房屋的可燃烧性进行测试，譬如整节火车车厢。甚至有些特定法规，要求对热熔粘结剂采用阻燃剂，主要如建筑结构、交通工具、电子产品和家具装饰材料等。Ems-Griltech阻燃热熔添加剂显示出在这方面有改进。

阻燃性发展前景

供应商强调，质量和安全性是第一位，要重于成本费用的考虑。更新、更安全、更科学性将占上风。McKinnon说，工业生产者要牢记消费者健康和安全是最为重要。

人们还期望不再使用卤素材料，部分原因是增塑剂、稳定剂和卤素阻燃剂等聚合物添加剂面临的社会压力日甚。在此以前，卤素阻燃剂是热塑性聚合物通用的防燃烧剂，常和三氧化二锑材料结合使用。Ems-Griltech的Hesselbart认为，含卤素的产品 燃烧时，会产生高浓度毒性和腐蚀性气体，并使最终成品回收利用复杂化；她最终称，Ems-Griltech的阻燃共聚酯材料可以改进防火性能，不再需要使用含卤素和含重金属的阻燃剂。

阻燃性产品举例

日本大阪Kaneka公司生产的Kanecaron品牌改性聚丙烯腈纤维，它含35-85%丙烯腈成分，具有防燃烧性能、柔性好、染色容易。这种纤维燃烧时，需要氧气，且空气中的含氧量必须大于纤维中的含量，换言之，没有火焰就不会燃烧。进而言之，和高燃烧性的天然纤维，如棉纤维结合在一起，燃烧时Kanecaron能保持耐火性能，抵御天然纤维的燃烧火焰，缓和燃烧速度，隔绝空气，停止燃烧。很多合成纤维加热会融化，成为液态，滴溅于人体皮肤造成严重灼伤。Kanecaron纤维即使燃烧，亦不会熔成液态，而仅是炭化，稍微收缩，因此消除受伤可能性。Kanecaron的不熔滴性及其自熄灭性（炭化而防止火焰扩大）最终对使用者形成保护的环境。这种纤维的限氧指数（LOI）为28-38，显著大于一般天然纤维和合成纤维，另外其阻燃性经洗涤不衰退，可与其它非阻燃性纤维按一定比率混纺织布增进安全性。

日本Toyobo公司纺织纤维部的Toyobo Heim阻燃聚酯纤维，有长丝和短纤二种品类，在生产纤维的过程中，用共聚方法加入阻燃材料。纤维本身带阻燃性，对比一般后处理加阻燃剂的纤维，其阻燃效果更稳定，具有长效性，可经受反复家庭水洗和/或干洗，具有优异的自熄灭性，遇火时也只会产生少量的低毒性气体和烟；纤维不易吸水，洗后干燥快，产品尺寸稳定性好，不易皱缩，无需熨烫，耐日晒和抗化学剂，防虫害霉变。

中国南通罗莱化纤有限公司的罗莱牌阻燃三维卷曲短纤维，在聚合过程中加入磷质防火化合物，该阻燃纤维产品耐洗可染，大量用作床上用品、服装和家具材料。

江苏江阴长隆化纤公司的Everblaze阻燃纤维，切断长度32-152毫米。该公司还生产双组分纤维、抗静电纤维、PTT纤维和岛-海型纤维。

后整理阻燃以新星阻燃公司为代表,填补了因阻燃纤维不足的市场,新乡市新星特种织物有限公司作为阻燃后整理的领军企业,开发了多种复合型阻燃面料,如:阻燃三防面料,阻燃防静电面料,CVC阻燃面料,阻燃弹力面料.

阻燃整理有三个途径：

（1）竭燃法：阻燃剂与纤维素fibre以离子键or共价键结合，使其在fibre中不溶解而获得耐久性阻燃效果。

（2）原液法：将阻燃剂直接加入到纺丝液中。

（3）共聚法：将阻燃剂加入到聚合物链段中，使织物具有耐洗、耐漂、耐汗渍等合格牢度，并不致被皮肤吸收。

印染厂主要采用第一种方法：

（一）、无机阻燃剂整理：

1．金属氧化物和卤化物：如钛、锑的氧化物、卤化物，一般制成悬浮液。

不耐久、手感粗，最好与其它阻燃剂一起使用，主要用于厚重织物如帐逢等。

2． 硼砂（Na2B4O710H2O）

一般与硼酸按1∶1或7∶3混合使用。价廉，不耐洗，用于室内不常洗织物。

3．磷酸盐

Zn3(PO4)2 、(NH4)2HPO4、NH4H2PO4等，单独or与其他阻燃剂混合使用，手感硬，最好与Ti(HSO4)4一起使用。

浸轧（10~32%尿素 5~16%（NH4）2HPO4）→烘干→焙烘→水洗→浸轧（25~50%Ti(HSO4)4）→碱洗→烘干（or再浸轧3%聚乙烯乳液）

（二）有机磷阻燃剂

1．THPC（四羟甲基氯化磷）

①系白色，可溶于水和低级醇的结晶化合物

②THPC的水溶液具有酸性：

③能与胺、酰胺、酚、醇等反应。

④与纤维可发生类似反应，据此推例，THPC在纤维分子间形成交联：

⑤整理工艺：THPC—酰胺（proban）

处方： THPC， NaOH(or2.5%Na2CO3) 尿素 TMM 柔软剂

16% 1% 9.7% 1% 0.1%

浸轧整理液→烘干 焙烘 水洗、烘干

⑥特点：阻燃性↑，但机械性能↓手感粗，有吸氯泛黄现象

2、PyrovatexCP

工作液组成：阻燃剂，缓冲剂，稳定剂，催化剂，柔软剂、固着剂等。

浸轧（CP）→浸轧（TMM）→烘（85℃）→焙烘（160℃）→碱洗、水洗

特点：阻燃性高，强力损失小。

上述阻燃整理剂一般对涤纶不起作用，故涤/棉混纺织物的阻燃整理必须按纤维特性分别选用适当的整理剂。

涤纶属热塑性fibre，260℃熔融，560℃燃烧，燃烧时or移开火源，涤纶熔融物滴落且收缩，火焰可自行熄灭。但在涤/棉混纺物中，棉fibre会形成支架作用，阻止熔体滴落，而使其继续燃烧，涤纶失去了自熄作用，且涤纶较高的燃烧热，会加速棉fibre的燃烧，致使燃烧现象更为复杂，比纯纺者更危险，目前还没有理想的阻燃剂。

涤/棉阻燃整理工艺：

涤组分用三（2，3一二溴丙基）膦酸酯（TDBPP），棉组分用THPC，两种整理剂可用同浴浸轧处理。

要求：两种整理剂有相容性，能在同一条件下固着。

工艺流程：

浸轧→烘干→热溶（180~200℃）→皂洗（70~80℃）→水洗→烘干

特点：耐久性↑，服用性能↓，有机膦对人体健康有一定危害。