CN109354932A - 一种纳米阻燃粉末涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种纳米阻燃粉末涂料及其制备方法，所述的纳米阻燃粉末涂料，它是由下述重量份的原料组成的：松香醇2‑3、2,2‑二羟甲基丙酸15‑20、二氧化铂0.1‑0.13、硅烷纳米溶液50‑60、8‑羟基喹啉铜0.8‑1、高密度聚丙烯110‑130、二丁基二硫代氨基甲酸锌1‑2、乙酰柠檬酸三乙酯3‑4。本发明得到的磷酸酯具有很好的防火阻燃性能，且进一步改善了纳米填料的表面活性，改善了其在聚丙烯基体间的分散相容性，提高了成品的力学强度。

Description

一种纳米阻燃粉末涂料及其制备方法
技术领域
本发明属于涂料领域，具体涉及一种纳米阻燃粉末涂料及其制备方法。
背景技术
粉末涂料是一种新型的不含溶剂100％固体粉末状涂料。具有不用溶剂、无污染、节省能源和资源、减轻劳动强度和涂膜机械强度高等特点。它有三大类：热塑性粉末涂料(PE)、热固性粉末涂料、建筑粉末涂料。涂料由特制树脂、颜填料、固化剂及其它助剂，以一定的比例混合，再通过热挤塑和粉碎过筛等工艺制备而成。它们在常温下，贮存稳定，经静电喷涂、摩擦喷涂(热固方法)或流化床浸涂(热塑方法)，再加热烘烤熔融固化，使形成平整光亮的永久性涂膜，达到装饰和防腐蚀的目的。其特性有：1、该产品不含毒性，不含溶剂和不含挥发有毒性的物质，故无中毒、无火灾、无“三废”的排放等公害的问题，完全符合国家环保法的要求。2、原材料利用率高，一些知名品牌的粉末供应商生产的粉末，其过喷的粉末可回收利用，最高的利用率甚至能达99％以上。3、被涂物前处理后，一次性施工，无需底涂，即可得到足够厚度的涂膜，易实现自动化操作，生产效率高，可降低成本。4、涂层致密、附着力、抗冲击强度和韧性均好，边角覆盖率高，具有优良的耐化学药品腐蚀性能和电气绝缘性能。5、粉末涂料存贮、运输安全和方便。然而随着社会的发展，人们对于涂料的要求也越来越高，对于传统粉末涂料的强度和稳定性等都提出了更高的要求，尤其是耐高温性能，长期受到高热的涂料容易释放有毒气体，因此，为了提高使用安全性，提高涂料的防火性能十分必要。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种纳米阻燃粉末涂料及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种纳米阻燃粉末涂料，它是由下述重量份的原料组成的：松香醇2-3、2,2-二羟甲基丙酸15-20、二氧化铂0.1-0.13、硅烷纳米溶液50-60、8-羟基喹啉铜0.8-1、高密度聚丙烯110-130、二丁基二硫代氨基甲酸锌1-2、乙酰柠檬酸三乙酯3-4。
所述的硅烷纳米溶液是由下述重量份的原料组成的：
纳米二氧化硅30-40、甲基二乙氧基硅烷10-14、氨基三亚甲基膦酸5-7、聚山梨酯800.1-0.2、尼龙酸甲酯80-90。
所述的硅烷纳米溶液的制备方法，包括以下步骤：
(1)取氨基三亚甲基膦酸，加入到尼龙酸甲酯中，搅拌均匀，得酯分散液；
(2)取纳米二氧化硅、甲基二乙氧基硅烷混合，加入到混合料重量10-15倍的去离子水中，超声10-20分钟，得纳米分散液；
(3)取上述酯分散液、纳米分散液混合，搅拌均匀，加入聚山梨酯80，在55-60℃下保温搅拌1-2小时，即得所述硅烷纳米溶液。
所述纳米阻燃粉末涂料的制备方法，包括以下步骤：
(1)取8-羟基喹啉铜、松香醇混合，在50-60℃下保温搅拌10-20分钟，加入到混合料重量10-14倍的去离子水中，搅拌均匀，得醇分散液；
(2)取2,2-二羟甲基丙酸，加入到硅烷纳米溶液中，搅拌均匀，升高温度为60-70℃，加入二氧化铂，保温搅拌10-20小时，得改性纳米分散液；
(3)取上述醇分散液、改性纳米分散液混合，搅拌均匀，加入高密度聚丙烯，升高温度为90-95℃，保温搅拌1-2小时，抽滤，将沉淀水洗，常温干燥，得改性聚丙烯；
(4)取上述改性聚丙烯，与二丁基二硫代氨基甲酸锌、乙酰柠檬酸三乙酯混合，搅拌均匀，送入到挤出机中，熔融挤出，造粒，即得所述纳米阻燃粉末涂料。
本发明的优点：
本发明首先采用甲基二乙氧基硅烷处理纳米二氧化硅，改善了其表面活性，然后采用氨基三亚甲基膦酸掺杂，再分散到水中，得到硅烷纳米溶液，然后与2,2-二羟甲基丙酸共混，在二氧化铂的催化作用下促进硅烷成膜，从而提高了表面疏水性能，再与醇溶液共混，高温酯化，得到的磷酸酯具有很好的防火阻燃性能，且进一步改善了纳米填料的表面活性，改善了其在聚丙烯基体间的分散相容性，提高了成品的力学强度。
具体实施方式
实施例1
一种纳米阻燃粉末涂料，它是由下述重量份的原料组成的：松香醇2、2,2-二羟甲基丙酸15、二氧化铂0.1、硅烷纳米溶液50、8-羟基喹啉铜0.8、高密度聚丙烯110、二丁基二硫代氨基甲酸锌1、乙酰柠檬酸三乙酯3。
所述的硅烷纳米溶液是由下述重量份的原料组成的：
纳米二氧化硅30、甲基二乙氧基硅烷10、氨基三亚甲基膦酸5、聚山梨酯800.1、尼龙酸甲酯80。
所述的硅烷纳米溶液的制备方法，包括以下步骤：
(1)取氨基三亚甲基膦酸，加入到尼龙酸甲酯中，搅拌均匀，得酯分散液；
(2)取纳米二氧化硅、甲基二乙氧基硅烷混合，加入到混合料重量10倍的去离子水中，超声10分钟，得纳米分散液；
(3)取上述酯分散液、纳米分散液混合，搅拌均匀，加入聚山梨酯80，在55℃下保温搅拌1小时，即得所述硅烷纳米溶液。
所述纳米阻燃粉末涂料的制备方法，包括以下步骤：
(1)取8-羟基喹啉铜、松香醇混合，在50℃下保温搅拌10分钟，加入到混合料重量10倍的去离子水中，搅拌均匀，得醇分散液；
(2)取2,2-二羟甲基丙酸，加入到硅烷纳米溶液中，搅拌均匀，升高温度为60℃，加入二氧化铂，保温搅拌10小时，得改性纳米分散液；
(3)取上述醇分散液、改性纳米分散液混合，搅拌均匀，加入高密度聚丙烯，升高温度为90℃，保温搅拌1小时，抽滤，将沉淀水洗，常温干燥，得改性聚丙烯；
(4)取上述改性聚丙烯，与二丁基二硫代氨基甲酸锌、乙酰柠檬酸三乙酯混合，搅拌均匀，送入到挤出机中，熔融挤出，造粒，即得所述纳米阻燃粉末涂料。
实施例2
一种纳米阻燃粉末涂料，它是由下述重量份的原料组成的：松香醇3、2,2-二羟甲基丙酸20、二氧化铂0.13、硅烷纳米溶液60、8-羟基喹啉铜1、高密度聚丙烯130、二丁基二硫代氨基甲酸锌2、乙酰柠檬酸三乙酯4。
所述的硅烷纳米溶液是由下述重量份的原料组成的：
纳米二氧化硅40、甲基二乙氧基硅烷14、氨基三亚甲基膦酸7、聚山梨酯800.2、尼龙酸甲酯90。
所述的硅烷纳米溶液的制备方法，包括以下步骤：
(1)取氨基三亚甲基膦酸，加入到尼龙酸甲酯中，搅拌均匀，得酯分散液；
(2)取纳米二氧化硅、甲基二乙氧基硅烷混合，加入到混合料重量15倍的去离子水中，超声20分钟，得纳米分散液；
(3)取上述酯分散液、纳米分散液混合，搅拌均匀，加入聚山梨酯80，在60℃下保温搅拌2小时，即得所述硅烷纳米溶液。
所述纳米阻燃粉末涂料的制备方法，包括以下步骤：
(1)取8-羟基喹啉铜、松香醇混合，在60℃下保温搅拌20分钟，加入到混合料重量14倍的去离子水中，搅拌均匀，得醇分散液；
(2)取2,2-二羟甲基丙酸，加入到硅烷纳米溶液中，搅拌均匀，升高温度为70℃，加入二氧化铂，保温搅拌20小时，得改性纳米分散液；
(3)取上述醇分散液、改性纳米分散液混合，搅拌均匀，加入高密度聚丙烯，升高温度为95℃，保温搅拌2小时，抽滤，将沉淀水洗，常温干燥，得改性聚丙烯；
(4)取上述改性聚丙烯，与二丁基二硫代氨基甲酸锌、乙酰柠檬酸三乙酯混合，搅拌均匀，送入到挤出机中，熔融挤出，造粒，即得所述纳米阻燃粉末涂料。
本发明的涂料涂膜外观：平整光滑，无缩孔，无针孔；
正反冲测试：通过；
铅笔硬度测试：2H无划伤；
附着力和耐中性盐雾腐蚀等级为1级；
最大烟密度为43-45.5；
达到最大烟密度时间为213-220s；
氧指数为27-29％。

Claims (4)

1.一种纳米阻燃粉末涂料，其特征在于，它是由下述重量份的原料组成的：
松香醇2-3、2,2-二羟甲基丙酸15-20、二氧化铂0.1-0.13、硅烷纳米溶液50-60、8-羟基喹啉铜0.8-1、高密度聚丙烯110-130、二丁基二硫代氨基甲酸锌1-2、乙酰柠檬酸三乙酯3-4。
2.根据权利要求1所述的一种纳米阻燃粉末涂料，其特征在于，所述的硅烷纳米溶液是由下述重量份的原料组成的：
纳米二氧化硅30-40、甲基二乙氧基硅烷10-14、氨基三亚甲基膦酸5-7、聚山梨酯800.1-0.2、尼龙酸甲酯80-90。
3.根据权利要求2所述的一种纳米阻燃粉末涂料，其特征在于，所述的硅烷纳米溶液的制备方法，包括以下步骤：
(1)取氨基三亚甲基膦酸，加入到尼龙酸甲酯中，搅拌均匀，得酯分散液；
(2)取纳米二氧化硅、甲基二乙氧基硅烷混合，加入到混合料重量10-15倍的去离子水中，超声10-20分钟，得纳米分散液；
(3)取上述酯分散液、纳米分散液混合，搅拌均匀，加入聚山梨酯80，在55-60℃下保温搅拌1-2小时，即得所述硅烷纳米溶液。
4.一种如权利要求1所述纳米阻燃粉末涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)取8-羟基喹啉铜、松香醇混合，在50-60℃下保温搅拌10-20分钟，加入到混合料重量10-14倍的去离子水中，搅拌均匀，得醇分散液；
(2)取2,2-二羟甲基丙酸，加入到硅烷纳米溶液中，搅拌均匀，升高温度为60-70℃，加入二氧化铂，保温搅拌10-20小时，得改性纳米分散液；
(3)取上述醇分散液、改性纳米分散液混合，搅拌均匀，加入高密度聚丙烯，升高温度为90-95℃，保温搅拌1-2小时，抽滤，将沉淀水洗，常温干燥，得改性聚丙烯；
(4)取上述改性聚丙烯，与二丁基二硫代氨基甲酸锌、乙酰柠檬酸三乙酯混合，搅拌均匀，送入到挤出机中，熔融挤出，造粒，即得所述纳米阻燃粉末涂料。
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