[发明专利]一种无卤阻燃硅烷水性涂料及其制备和应用

权利要求书

1.一种无卤阻燃硅烷水性涂料，其特征在于，由以下原料按重量份制备而成：

十三氟辛基三甲氧基硅烷70-90份；

三氧化二铝改性的氧化石墨烯阻燃剂10-20份，所述三氧化二铝改性的氧化石墨烯阻燃剂按以下步骤制备而成：

步骤一、采用改进的Hummers法制备氧化石墨烯；

步骤二、将氧化石墨烯超声分散于无水乙醇中，升温至50℃，另外将硅烷偶联剂KH570加入无水乙醇中，滴加醋酸溶液使得溶液的pH＝4.0-5.0，得到预水解硅烷偶联剂溶液，然后将预水解硅烷偶联剂溶液缓慢滴加至氧化石墨烯乙醇溶液中，继续添加三氧化二铝粉末，80-90℃水浴加热，搅拌反应2-4h，反应结束后抽滤，乙醇多次洗涤固体，得到三氧化二铝改性的氧化石墨烯阻燃剂；

乳化剂10-20份；

水滑石20-30份；

偶联剂1-10份；

分散剂1-10份；

增强剂0.01-5份；

无机颜料0.1-5份；

去离子水150-220份；

所述乳化剂选自聚乙烯基苯磺酸、聚乙烯基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化胺和珀酸二辛酯磺酸钠中的一种或几种；

所述无机颜料选自钛白、铬黄、铁蓝、镉红、镉黄、立德粉、炭黑、氧化铁红和氧化铁黄中的一种或几种；

所述偶联剂为硅烷偶联剂，选自KH550、KH560、KH570、KH792、DL602、DL171中的一种；

所述分散剂选自液体石蜡、微晶石蜡、硬脂酸钡、硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸镉、硬脂酸镁、硬脂酸铜、聚乙二醇200和聚乙二醇400中的一种或几种；

所述增强剂选自碳化硅纤维、纳米碳化钛、陶瓷粉、3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵、聚丙烯酰胺、聚乙烯胺、羧甲基纤维素-聚乙烯醇、聚丙烯酸钠、酪蛋白酸钠、羟基磷灰石和羧甲基纤维素钠中的一种或几种。

2.根据权利要求1所述一种无卤阻燃硅烷水性涂料，其特征在于，所述超声条件为700W超声30-50min。

3.根据权利要求1所述一种无卤阻燃硅烷水性涂料，其特征在于，所述氧化石墨烯、硅烷偶联剂KH570、三氧化二铝的物质的量的比为10∶(0.5-1)∶(2-5)。

4.根据权利要求1-3任一权利要求所述一种无卤阻燃硅烷水性涂料的制备方法，其特征在于，按照以下步骤进行：

步骤一、在反应釜中加入十三氟辛基三甲氧基硅烷，搅拌均匀后，加入1/2去离子水和乳化剂，超声30min，然后在室温敞口搅拌反应4-6h，得到乳液A；

步骤二、将三氧化二铝改性的氧化石墨烯阻燃剂、水滑石、偶联剂、分散剂、增强剂和剩下的1/2去离子水，30-50℃水浴加热，搅拌3-4h，降温，出料，加入无机颜料，混合均匀，得到组分B；

步骤三、将乳液A和组分B用电子搅拌器混合均匀，即得无卤阻燃硅烷水性涂料。

5.根据权利要求4所述一种无卤阻燃硅烷水性涂料的制备方法，其特征在于，所述超声功率为400-600W。

6.一种根据权利要求1-5任一权利要求所述一种无卤阻燃硅烷水性涂料在建材领域中的应用。