[发明专利]一种硅灰改性膨胀型阻燃木材复合涂料

说明书

本发明提出一种硅灰改性膨胀性阻燃木材复合涂料，采用以下原料及配比：聚磷酸铵14～15％，季戊四醇10％～12％，尿素10％～12％，聚酯树脂20～24％，硅灰掺量为0.5％～2％，激发剂采用硅酸钠溶液(C_Na⁺＝6～7mol*L^‑1)。本发明的创新性在于开辟了以硅灰、聚磷酸铵、季戊四醇、尿素、聚酯树脂制备有机膨胀性阻燃涂料，提高其阻燃性能的新途径。

技术领域

本发明属于化工建材和消防安全技术领域，具体涉及硅灰改性膨胀型阻燃木材复合涂料。

背景技术

化学膨胀型阻燃剂满足低毒、环境负荷小、抗熔滴、高效阻燃的特点，但是仍存在以下问题亟待解决：(1)耐水性较差，易潮解；(2)与阻燃基材的相容性差；(3)热稳定性不高；(4)抗老化性能较低。

采用有机物复合、改性的阻燃涂料既保持了无机涂料的刚性和高温稳定性，又具备了有机涂料的柔性和涂刷性，同时又避免或减轻了有机材料易老化、不耐污染、耐热性差等问题。研究发现化学改性偏高岭土、粉煤灰和粘土可制备阻燃涂料，改性米糠灰制备具有介孔结构的阻燃C/SiO₂涂层，因为它们均含有活性的无定形硅。Alongi等研究发现通过溶胶-凝胶法在膨胀型阻燃体系中加入纳米二氧化硅可提高其热稳定性能，可产生一定的协同阻燃效应。专利(CN 104861838 A，CN 104893515 A)将硅灰石粉末掺入由对苯二甲酸酐、戊二醇、二甘醇、顺丁烯二酸酐、邻苯二甲醚、对苯二酚、对苯二甲酰氯合成的涂料体系中，以得到固化温度较低的涂料。

但是利用工业固废硅灰制备膨胀型阻燃材料，将其通过化学处理改性后用于阻燃涂料的功能性填料未见报导，尤其是硅灰对以聚酯树脂成膜材料为基料阻燃木材涂料的改性研究更少。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提出一种硅灰改性膨胀型阻燃木材复合涂料。

为解决上述问题，本发明采用的技术方案是：

一种硅灰改性膨胀性阻燃木材复合涂料的制备方法，以质量百分数计，包括以下原料：

原料的质量百分数之和为100％；

其中，激发剂硅酸钠溶液中C_Na⁺＝6～7mol*L^-1。

上述复合涂料的制备方法包括如下步骤：首先预制硅灰基溶胶：将配方量的激发剂溶入定量水中进行第一次搅拌后加入配方量的硅灰，再次进行第二次搅拌，制得硅灰基溶胶；同时将配方量聚磷酸铵，季戊四醇，尿素，聚酯树脂充分搅拌形成混合均匀的胶状物；然后将预制的硅灰基溶胶倒入胶状物进行第三次搅拌，静置即得到复合涂料。

其中，第一次和第二次搅拌条件为60℃～70℃、300r/min～500r/min，搅拌30min。

配方量硅灰加入的时间持续5min～8min。配方量的聚磷酸铵，季戊四醇，尿素，聚酯树脂加入总时间持续3min～5min。

其中，第三次搅拌条件为1000r/min～1500r/min搅拌10min～15min。

与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：

(1)本发明的创新性在于开辟了以硅灰、聚磷酸铵、季戊四醇、尿素、聚酯树脂制备有机膨胀性阻燃涂料，提高其阻燃性能的新途径。

(2)本发明制备的复合涂料热稳定性高，将其涂覆在胶合板表面，其燃烧所需的氧气浓度显著增大，自熄性更强，阻燃性能更高。

(3)本发明所使用的原材料成本低廉、环保，制备条件柔和，工艺简单。