[發明專利]一種用于塑料表面的梯度阻燃涂層的制備方法

在審

• 申請號: 201811459880.3
• 申請日: 2018-11-30
• 公開（公告）號: CN109535461A
• 公開（公告）日: 2019-03-29
• 發明（設計）人: 蔣濤
• 申請（專利權）人: 成都其其小數科技有限公司
• 主分類號: C08J7/04
• 分類號: C08J7/04;C08J7/12;C09D123/06;C09D129/14;C09D1/00;C09D5/18;C09D7/61;C09D7/63;C08L23/06
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本發明涉及塑料表面改性的技術領域，提供了一種用于塑料表面的梯度阻燃涂層的制備方法。該方法通過在塑料表面依次形成不同組成的梯度阻燃涂層，并通過等離子處理增強涂層與塑料之間、涂層與涂層之間的粘結，實現對塑料表面的阻燃改性。與傳統方法相比，本發明的制備方法，在明顯提高塑料表面的極限氧指數的同時，可防止由于涂層與塑料的相容性問題造成的涂層脫落，以及由于涂層與塑料的熱膨脹性能差異造成的高溫龜裂現象。

技術領域

本發明屬于塑料表面改性的技術領域，提供了一種用于塑料表面的梯度阻燃涂層的制備方法。

背景技術

塑料作為現代社會基礎材料之一，已在建筑、電力、電訊、電器、能源、交通運輸、農業、醫療衛生等各個領域都有著廣泛的應用。塑料具備質量輕、可塑性強等優良性能，但絕大多數塑料都有著一項重要缺陷，便是屬于易燃或可燃材料。塑料的燃燒不僅會造成人員傷亡和財產損失，并且對環境的造成不利影響。因此，塑料阻燃技術成為一項重要研究課題。

目前，塑料阻燃技術主要分為三種：添加難燃或不然的無機纖維作為增強材料，添加阻燃劑增強阻燃性能，采用阻燃涂層實現阻燃目的。其中，阻燃涂層主要是將不燃或難燃的無機物作為外層，如陶瓷涂層、金屬涂層或者SiC涂層等，或者在聚合物的加工過程中加入Si、B、SiC、某些硼酸鹽和低熔點玻璃等物質，在高聚物燃燒時形成一層無機涂層而達到阻燃目的。雖然阻燃涂層技術工藝簡單而且阻燃效果良好，但是，一方面由于涂層與塑料的相容性問題常常造成涂層脫落，另一方面由于涂層與塑料的熱膨脹性能差異常常造成高溫龜裂現象。

中國發明專利申請號201611210310.1 公開了一種塑料表面阻燃涂層及其制備方法，該阻燃涂層由成膜劑、阻燃劑、固化劑、流平劑、偶聯劑、填料和乙二醇單丁醚溶劑制成。但該發明制得的阻燃涂層與塑料的相容性不理想，導致涂層易發生脫落。

中國發明專利申請號201610588731.1公開了一種用于工程塑料表面的膨脹阻燃涂層及其制備方法。該阻燃涂層由9,10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物（DOPO）、聚磷酸銨、成膜劑、成炭劑、濕潤劑和無水乙醇制成。但該發明制得的涂層與塑料的熱膨脹性能差異很大，易造成涂層的高溫龜裂現象。

綜上所述，現有技術存在以下缺點：一是由于涂層與塑料的相容性問題造成涂層脫落，二是由于涂層與塑料的熱膨脹性能差異造成高溫龜裂現象，因此開發一種阻燃性能良好、相容性良好且不易龜裂的塑料阻燃涂層，有著重要的意義。

發明內容

可見，現有技術存在以下缺點：一是由于涂層與塑料的相容性問題造成涂層脫落，二是由于涂層與塑料的熱膨脹性能差異造成高溫龜裂現象。針對這種情況，本發明提出一種用于塑料表面的梯度阻燃涂層的制備方法，在明顯提高塑料表面的極限氧指數的同時，可有效防止上述問題的出現。

為實現上述目的，本發明涉及的具體技術方案如下：

一種用于塑料表面的梯度阻燃涂層的制備方法，所述梯度阻燃涂層制備的具體步驟如下：

（1）將塑料基體樹脂溶于良溶劑中，加入硅烷偶聯劑、聚乙烯醇縮甲乙醛、納米二氧化硅，轉移至球磨機中混合均勻，制得涂膜液A；

（2）對塑料表面進行等離子處理，然后將步驟（1）制得的涂膜液A涂覆于塑料表面，干燥，制得涂層A；

（3）將聚乙烯醇縮甲乙醛溶于乙酸乙酯中，加入硅烷偶聯劑、納米二氧化硅，轉移至球磨機中混合均勻，制得涂膜液B；

（4）對涂層A表面進行等離子處理，然后將步驟（3）制得的涂膜液B涂覆于涂層A表面，干燥，制得涂層B；

（5）將正硅酸乙酯加入無水乙醇中，攪拌混合40~60min，然后加入顏料攪拌10~20min，再加入去離子水和鹽酸攪拌90~120min，陳化3~5h，加入硅烷偶聯劑攪拌10~15min，制得膠狀涂膜液C；