[发明专利]一种无卤阻燃硅烷水性涂料及其制备和应用

说明书

本发明提出了一种无卤阻燃硅烷水性涂料，由以下原料按重量份制备而成：十三氟辛基三甲氧基硅烷60‑70份、三氧化二铝改性的氧化石墨烯阻燃剂12‑17份、乳化剂12‑17份、水滑石22‑27份、偶联剂2‑7份、分散剂2‑7份、增强剂0.1‑3份、无机颜料0.5‑3份和去离子水170‑200份。本发明采用无卤配方，燃烧时不产生二次污染，同时，采用水性含氟硅烷基材，具有良好的弹性以及坚韧、耐磨的表面，同时具有优异的高低温性能、防水、耐紫外线、耐介质、耐辐照等特性，此外该涂料具有适宜的粘度，易于采用喷涂、浸涂、刷涂或浇涂等多种操作方式，是应用广泛且非常理想的保护材料。

本发明专利申请是申请号为：“2018 1 0722343.7”，申请日是2018年06月26 日，发明创造名称为：“一种无卤阻燃硅烷水性涂料及其制备和应用”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及涂料制备技术领域，具体涉及一种无卤阻燃硅烷水性涂料。

背景技术

近年来随着消防安全规定严格程度不断增加，要求减少高度易燃材料如木材、塑料、纺织品等所带来的火灾隐患越来越受到人们重视。一个合适的阻燃剂可以延缓这些材料的点火时间或抑制火焰蔓延，从而消除火灾隐患，减少生命和财产损失。长期以来人们投人大量精力来提高木头、塑料、纺织品等的防火性能，到目前为止已经被广泛应用的防火方法有三种：第一种方法是低成本的快速混合技术，即将阻燃剂机械共混于聚合物基体中，然而，有效的阻燃效果需要加载大量的阻燃剂，这将对材料的强度和弹性模量造成重大的影响；第二种方法是通过化学改性将含有阻燃作用的官能团修饰到材料基体上，进而降低材料的易燃性，将阻燃元素变成聚合物链的一个组成部分，通常具有更高的阻燃效率和更长的耐久性阻燃效果，但这种方法会改变大部分聚合物的形态和物理性质，如熔点、密度和玻璃转化温度等，会对某些材料的工业生产造成困扰；第三种方法是表面处理即使用阻燃防火涂料，这已成为一种最方便、最经济和最有效的方法。

常用的阻燃涂料中含有卤素，含卤材料燃烧时释放大量有毒烟雾和一氧化碳、卤化氢气体从而在火灾中妨碍了人们的撤离和灭火工作，造成火灾发生之后的“二次”污染，使生命财产到重大损失。无卤阻燃涂料已经成为涂料的发展趋势，但常用无卤阻燃涂料所用的阻燃添加剂为常规的氢氧化铝、氢氧化镁，硅酸盐、膨胀石墨体系，当常规的氢氧化镁作为添加剂使用时，其阻燃率低，所需填充量大，通常为涂料总重量50％以上才能达到阻燃效果。因此，亟需开发一种阻燃剂添加量相对较低、阻燃效果好的无卤阻燃涂料以适应社会发展的需要。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明提供一种无卤阻燃硅烷水性涂料及其制备和应用，其目的在于，提供一种无卤阻燃硅烷水性涂料，采用无卤配方，燃烧时不产生二次污染，采用水性含氟硅烷基材，具有良好的弹性以及坚韧、耐磨的表面，同时具有优异的高低温性能、防水、耐紫外线、耐介质、耐辐照等特性，此外该涂料具有适宜的粘度，易于采用喷涂、浸涂、刷涂或浇涂等多种操作方式，是应用广泛且非常理想的保护材料。

本发明提供一种无卤阻燃硅烷水性涂料，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、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份和去离子水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；

所述偶联剂选自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；