[發明專利]含“三源合一”阻燃劑的水性阻燃涂料及其制備方法

在審

• 申請號: 202010111121.9
• 申請日: 2020-02-24
• 公開（公告）號: CN111205714A
• 公開（公告）日: 2020-05-29
• 發明（設計）人: 姜佳麗;馮才敏;黃健光;練翠霞;農彥彥;李彥萍;黃翠虹;馬彥;彭建兵;梁敏儀;鄭小潔;張浥琨;黃展華;李佳璐;黃志鑫;陳世鑫;吳海燕;王雅詩;何卓蓓
• 申請（專利權）人: 順德職業技術學院
• 主分類號: C09D133/04
• 分類號: C09D133/04;C09D163/00;C09D175/04;C09D167/08;C09D5/18
• 代理公司: 佛山市科順專利事務所 44250
• 代理人: 梁紅纓

本發明涉及含“三源合一”阻燃劑的水性阻燃涂料及其制備工藝，特點是：將10?25%的“三源合一”阻燃劑，0?15%的鈦白粉、30?40%的水、0.5?1.2%的第一助劑加入砂磨機中1000?1500r/min下研磨15?20min，得到顏料漿；將上述獲得的顏料漿加入到25?45%的水性成膜基體中，然后加入0.75?2.8%的第二助劑，在高速分散機中300?600r/min下分散20?30min，過篩出料，即得到水性膨脹型阻燃涂料。其優點是：集氣源、酸源、氮源與一體，即簡化了阻燃體系的組成又提高了阻燃效率。

技術領域

本發明涉及阻燃涂料技術領域，具體來講是一種含“三源合一”阻燃劑的水性阻燃涂料及其制備方法。

背景技術

工業上常用的阻燃涂料生產方法是在常規的涂料中添加阻燃劑。最常用的阻燃劑可分為含鹵阻燃劑（尤其是含溴阻燃劑）、金屬氫氧化物和膨脹型阻燃劑等三類。含鹵阻燃劑阻燃效果好，尤其是溴系阻燃劑（如十溴二苯乙烷等）與三氧化二銻（Sb₂O₃）的復配體系，具有廣譜的阻燃性能，但該類阻燃劑燃燒時會釋放大量的有毒有害氣體（鹵代氫和二噁英等），嚴重危害生命安全和環境安全。金屬氫氧化物在燃燒過程中釋放出水蒸氣，起到稀釋可燃性氣體，生成的金屬氧化物覆蓋在材料表面，起到阻隔作用，具有無毒、無污染等優點，但阻燃效率較低、與聚合物基料相容性差。

膨脹型阻燃劑是最為常用的阻燃體系，以磷-氮為主要阻燃元素，燃燒時能形成膨脹致密的炭層，阻隔空氣、可燃性物質和熱量的傳遞，從而實現阻燃作用。公開號是CN102277030A、名稱是“用于涂料阻燃的高效環保阻燃劑及其制備方法”的中國發明專利申請，其以茶皂素為氣源代替三聚氰胺，消除了膨脹型阻燃涂料氣源燃燒時可能產生劇毒氰化氫的危險。公開號是CN104610794A、名稱是“磷-氮系膨脹型阻燃劑、其合成方法及其應用”的中國發明專利，其通過磷化試劑、第二含氮發泡劑、第二成炭劑和含羥基多官能交聯劑的反應獲得一種新型磷-氮系膨脹型阻燃劑。公開號是CN108504266A、名稱是“膨脹型不飽和聚酯樹脂防火阻燃涂料的制備方法”的中國發明專利申請，將其與三聚氰胺-甲醛預聚物相互作用，經原位縮聚后制得三聚氰胺-甲醛樹脂包覆的水鎂石粒子，作為集三要素結合為一體的膨脹阻燃劑，具有優異的成炭性能，提高了涂料的阻燃和抑煙性能。公開號是CN107418346A、名稱是“膨脹型阻燃內墻涂料及其制備方法”的中國發明專利申請，其在涂料中加入了松針粉包覆的空心聚合物、硅藻土，燃燒時候可形成膨脹碳層，起到很好的氣相阻隔效果，增強了涂料的防火性能。公開號是CN108912939A、名稱是“透明膨脹型水性阻燃涂料及其制備方法和應用”的中國發明專利申請，其采用磷酸脒基脲、磷酸脒基脲羥甲基化衍生物、磷酸為成炭催化劑降低了所需溫度，提升了阻燃效果。

總的來說，傳統阻燃涂料的耐火性、耐久性、環保等方面的性能還有待提高，開發新的阻燃體系是研究熱點之一。

發明內容

本發明的目的旨在克服現有技術的不足，提供一種含“三源合一”阻燃劑的水性阻燃涂料及其制備方法，其集氣源、酸源、氮源與一體，即簡化了阻燃體系的組成又提高了阻燃效率。

為了達到上述目的，本發明的一種含“三源合一”阻燃劑的水性阻燃涂料，其特征在于該阻燃涂料包括25-45%的水性成膜基體、10-25%的“三源合一”阻燃劑、0-15%鈦白粉、0.5-1.2%第一助劑、0.75-2.8%第二助劑及30-40%水，以上皆為質量份。

在本技術方案中，所述的含“三源合一”阻燃劑的水性阻燃涂料，其特征在于所述“三源合一”阻燃劑可以單獨使用，也可以與多聚磷酸銨或多聚磷酸密胺或焦磷酸哌嗪或次磷酸鋁復配使用，多聚磷酸銨或多聚磷酸密胺或焦磷酸哌嗪或次磷酸鋁與 “三源合一”阻燃劑的質量比例為4:1-1:4；其中：

所述“三源合一”阻燃劑的結構式為：