第49卷第9期 2011年9月
知识窗
上海涂料
SHANGHAI COATINGS
Vol. 49 No. 9 Sep.2011
陶土杂化丙烯酸乳液在阻燃涂料中的应用
姜英涛（上海涂料有限公司，200062）
水性阻燃涂料常用丙烯酸乳液作为成膜物，但其本身易燃。与土制成杂化乳液后，其漆膜在燃烧过程中会炭化，与陶土一起屏蔽热和氧的渗入，从而增强了阻燃效果。图1是用锥形热量计测定的热量释放速率（HRR)。从图1中可见：在聚苯乙烯中加入 5%土后，热量释放速率峰降低，同时降低了失重速率，也因而可减少阻燃剂的用量。陶土的加人还可提高熔融漆膜的黏度，而减少由池火（meltpoolfire）引起的漫延。
1200(2
HRR/(kW
800 00
0
50
1001502002
250300
时间/s
1—聚茅乙烯：2一陶土杂化聚萃乙烯图1热量释放率随时间的变化曲线
Figure 1 The variation eurve of HRR with time
在燃烧过程中，插层的聚合物不易从狭窄（几个纳米）)的夹层中逸出，即纳米限制（nano-confinement）而进行了多次的降解和再化合反应而炭化["]。Lee等人(2)将陶土杂化苯乙烯乳液用热甲苯萃取掉非插层聚合物，将残留物（插层聚合物和陶土)作热重分析，如图2所示，陶土杂化聚合物比纯聚合物有更高的起始分解温度和更少的失重，所以提高插层量是很重要的。
[收稿日期】2011-07-18
100 80
40
20 0
100
200
000
400
温度/℃
1
500
600
陶±含量：1—0；2—5%；3—10%；4—20%；5—30%
图2插层聚合物和陶土的热重分析图
Figure 2The thermogravimetry graph of intercalation
polymer and clay
陶土是硅/铝酸盐结晶薄片的层叠物。薄片带有负电荷，故相邻薄片间有阳离子中和，其间距极小（~1nm），所以要扩大间距才能将聚合物链段插层间。陶土亲水，故可用水浸泡，使Na充分水合，并以水为载体将表面活性剂渗入，在夹层中形成胶束（油双层），同时将乳化于水中的乙烯基单体带人而增溶，将陶土薄片的间距“顶”大。但“顶”开程度要适于插层而不要离层，所以在陶土的预分散中，表面活性剂和乙烯基单体的选择对提高插层量很重要[3]
参考文献
1Topical Conference in Na Bethlehem, 2008
rositer Society of Plastie Engineering
2 D.C.Lee, et al: Polymer Bulletin, 1999( 42 ): 626629
3 T.F.Tadios( ed ).Emulsion Seience and Technology Chapter 13 Wity-VCH,2009