[发明专利]具有普适性的生物基高效阻燃涂料及其制备方法与应用

摘要

本发明公开了具有普适性的生物基高效阻燃涂料及其制备方法与应用。该制备方法首先采用插层剂对层状纳米材料插层改性，并进行酸化处理去掉插层剂，然后将改性后的层状纳米材料与硅烷偶联剂反应，在其表面接上活性官能团，制得功能化层状纳米材料。随后将功能化层状纳米材料与链状天然高分子材料一起分散于水中，制备一种具有普适性的生物基阻燃涂料。与现有技术相比，本发明阻燃涂层具有广泛的适用性，可通过浸涂、刷涂和喷涂等便捷的方法应用在薄膜、棉织物和泡沫等聚合物制品上。其形成的阻燃涂层具有高效的阻燃性能和优异的稳定性及耐水性，而且安全环保，可广泛应用于对阻燃和环保要求较高的交通运输、家具电器、建筑装饰和电线电缆等领域。

主权项

1.一种具有普适性的生物基高效阻燃涂料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：/n1）层状纳米材料的插层改性：在-5~5℃条件下，将层状纳米材料均匀分散于去离子水中，得层状纳米材料分散液；将插层剂溶于去离子水，在超声搅拌条件下加入层状纳米材料分散液中，搅拌均匀，得插层改性的层状纳米材料分散液；所述的层状纳米材料为蒙脱土、高岭土、绢云母、双金属氢氧化物和层状磷酸盐中的一种或多种；所述的插层剂为甲胺、乙胺、四乙基氢氧化铵、四丁基氢氧化铵、十八烷基胺盐酸盐和十六烷基三甲基溴化铵中的一种或多种；所述插层剂与层状纳米材料的摩尔比为0.5:1~4:1；将酸溶液加入插层改性的层状纳米材料分散液中反应；反应结束后将混合溶液离心处理，沉淀物用溶剂洗涤，然后通过超声搅拌分散于溶剂中形成悬浮液；所述的酸溶液中的酸为醋酸、盐酸、磷酸和硫酸中的一种或多种；酸溶液中的酸与插层剂的摩尔比为1:1~50:1；/n2）功能化层状纳米材料的合成：将硅烷偶联剂溶于溶剂中，加入步骤1）所得悬浮液中，升温到40~100℃，反应6~24h；反应结束后将混合溶液离心处理，沉淀物用溶剂洗涤，干燥后得到功能化层状纳米材料；所述硅烷偶联剂与层状纳米材料的摩尔比为0.1:1~20:1；/n3）具有普适性的生物基高效阻燃涂料的制备：将功能化层状纳米材料和链状天然高分子材料均匀分散于去离子水中；加入pH调节剂控制pH为2~13，升温至30~90℃，反应10~120min；所述的功能化层状纳米材料和链状天然高分子材料的质量比为1:0.25~1:4；自然冷却后得到具有普适性的生物基高效阻燃涂料；功能化层状纳米材料和链状天然高分子材料在阻燃涂料中的质量浓度之和为0.1~20%；所述的链状天然高分子材料为羧甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、木质素磺酸钠、壳聚糖、氧化淀粉、淀粉醋酸酯和海藻酸钠中的一种或多种。/n