CN112625541A - 一种多级孔纳米沸石改性环氧阻燃涂料 - Google Patents

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Abstract

一种多级孔纳米沸石改性环氧阻燃涂料，涉及一种阻燃涂料，所述涂料由两部分组成，即基料组分一和固化剂组分二；按照质量分数计算如下：组分一为涂料的基料，组成如下：环氧树脂20～80；聚磷酸铵5～30；三聚氰胺5～15；季戊四醇2～15；多级孔纳米沸石5～30；溶剂10～30；组分二为涂料的固化剂，组成如下：固化剂10～40；溶剂10～30；组分一和组分二的质量比为100:15～100:50。本发明克服了以往环氧涂料只添加阻燃剂没有防锈颜料引起的耐腐蚀性能不足的问题。将负载缓蚀剂的多级孔纳米沸石以及阻燃剂添加入环氧涂料中，实现了阻燃和耐腐蚀的性能。该涂料有望在桥梁、船舶以及工业和交通设施方面取得广泛的应用。

Description

一种多级孔纳米沸石改性环氧阻燃涂料
技术领域
本发明涉及一种阻燃涂料，特别是涉及一种多级孔纳米沸石改性环氧阻燃涂料。
背景技术
环氧阻燃涂料广泛应用用桥梁、船舶、工业设施以及建筑等领域。目前，在环氧树脂中添加阻燃剂以达到有效提高环氧涂层的燃点，但目前阻燃环氧涂层也存在一些不足。主要存在的问题是环氧阻燃涂层仅添加阻燃剂，里面不含防锈颜料，造成它的耐腐蚀性能不足，尤其环氧阻燃涂层用在金属构件时。
发明内容
本发明的目的在于提供一种多级孔纳米沸石改性环氧阻燃涂料，本发明涂料采用负载缓蚀剂的多级孔纳米沸石作为腐蚀抑制剂，同时协同环氧阻燃涂层里面的阻燃剂，实现了环氧涂层阻燃和防腐的协同效应。使环氧涂层的既具有明显的阻燃性能也具有良好的耐腐蚀性能。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种多级孔纳米沸石改性环氧阻燃涂料，所述涂料由两部分组成，即基料组分一和固化剂组分二；按照质量分数计算如下：
组分一为涂料的基料，组成如下：
环氧树脂 20～80；
聚磷酸铵 5～30；
三聚氰胺 5～15；
季戊四醇 2～15；
多级孔纳米沸石 5～30；
溶剂 10～30；
组分二为涂料的固化剂，组成如下：
固化剂 10～40；
溶剂 10～30；
组分一和组分二的质量比为100 : 15～100 : 50。
所述的一种多级孔纳米沸石改性环氧阻燃涂料，所述的环氧树脂适用于通用环氧树脂。
所述的一种多级孔纳米沸石改性环氧阻燃涂料，所述固化剂为胺类固化剂。
所述的一种多级孔纳米沸石改性环氧阻燃涂料，所述多级孔纳米沸石的粒径在100～800nm。
所述的一种多级孔纳米沸石改性环氧阻燃涂料，所述阻燃剂为聚磷酸铵、或季戊四醇和三聚氰胺组成的无卤阻燃体系。
所述的一种多级孔纳米沸石改性环氧阻燃涂料，所述组分一和组分二制备得到如下：
（1）组分一的制备：在球磨罐中加入环氧树脂、聚磷酸铵、三聚氰胺、季戊四醇、负载缓蚀剂的多级孔纳米沸石、溶剂，球磨分散分散2～12小时得到；
（2）组分二的制备：在不锈钢罐中加入固化剂、溶剂，400～2000rmp高速分散10～30分钟得到。
所述的一种多级孔纳米沸石改性环氧阻燃涂料，所述负载缓蚀剂多级孔纳米沸石，其制备如下：
（1）在室温下将异丙醇铝、正硅酸乙酯、四丙基氢氧化铵，无水乙醇混合搅拌3～8小时后装如聚四氟水热反应釜，120-200℃晶化1～3天；产物经洗涤、干燥，550℃焙烧制得；
（2）将1～10g的多级孔纳米沸石分散到50ml无水乙醇中，添加入10～30g的苯并三氮唑减压吸附12～48小时，洗涤、过滤、干燥得到负载缓蚀剂的多级孔纳米沸石。
所述的一种多级孔纳米沸石改性环氧阻燃涂料，所述组分一和组分二混合后，固化温度范围5～50oC，固化时间为8小时～7天。
本发明的优点与效果是：
（1）负载缓蚀剂的多级孔纳米沸石提高可环氧阻燃涂层的耐腐蚀性。
（2）多级孔纳米沸石也能够起到抑烟的作用。
（3）实现和耐蚀和阻燃的双效作用。
涂层的性能评价通过中性盐雾试验、极限氧指数以及UL-94垂直燃烧测试来表征。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行详细说明。
组分实施例1
在不锈钢罐中添加100gE44环氧树脂，16g二甲苯，4g正丁醇，分散5分钟，加入30g聚磷酸铵，10g三聚氰胺，5g季戊四醇，高速分散（1000rmp）30分钟得到涂料的组分一。
在不锈钢罐中添加50g650环氧固化剂，6g二甲苯，2g正丁醇，高速分散（1000rmp）30分钟得到涂料组分二。
组分一和组分二按照质量比为100:20室温混合，采用空气喷涂的方法制作测试样板，然后室温固化7天进行各项性能测试。
组分实施例2
在不锈钢罐中添加100gE44环氧树脂，20g二甲苯，8g正丁醇，分散5分钟，加入30g聚磷酸铵，8g三聚氰胺，3g季戊四醇，20g磷酸锌，高速分散（1000rmp）30分钟得到涂料的组分一。
在不锈钢罐中添加50gT31环氧固化剂，6g二甲苯，2g正丁醇，高速分散（1000rmp）30分钟得到涂料组分二。
组分一和组分二按照质量比为100:18室温混合，采用空气喷涂的方法制作测试样板，然后室温固化7天进行各项性能测试。
实施案例1
（一）负载缓蚀剂的多级孔纳米沸石的制备。
（1）将0.3g异丙醇铝、6.8g四丙基氢氧化铵和70ml无水乙醇混合搅拌30分钟得到组分一。将10ml正硅酸乙酯和50ml无水乙醇混合搅拌30分钟得到组分二。将组分一盒组分二混合后搅拌5小时，装入聚四氟乙烯反应釜180℃晶华24小时，产物用去离子水洗涤至中性，然后在100℃烘箱中干燥12小时。将产物在550℃焙烧6小时得到多级孔纳米沸石。
（2）将10g的多级孔纳米沸石分散到50ml无水乙醇中，添加入10g的苯并三氮唑减压吸附48小时，洗涤、过滤、干燥得到负载缓蚀剂的多级孔纳米沸石。其中苯并三氮唑的负载率为25%。
在不锈钢罐中添加100gE44环氧树脂，16g二甲苯，4g正丁醇，分散5分钟，加入实施案例1中制得的负载缓蚀剂的多级孔纳米沸石10g，20g聚磷酸铵，7g三聚氰胺，4g季戊四醇，高速分散（1000rmp）30分钟得到涂料的组分一。
在球磨罐中添加60g650环氧固化剂，10g二甲苯，4g正丁醇，高速分散（1000rmp）30分钟得到涂料组分二。
组分一和组分二按照质量比为100:21室温混合，采用空气喷涂的方法制作测试样板，然后室温固化7天进行各项性能测试。
实施案例2
在不锈钢罐中添加100gE44环氧树脂，16g二甲苯，4g正丁醇，分散5分钟，加入实施案例1中制得的负载缓蚀剂的多级孔纳米沸石20g，16g聚磷酸铵，7g三聚氰胺，4g季戊四醇，高速分散（1000rmp）30分钟得到涂料的组分一。。
在球磨罐中添加50gT31环氧固化剂，10g二甲苯，4g正丁醇，高速分散（1000rmp）30分钟得到涂料组分二。
组分一和组分二按照质量比为100:17室温混合，采用空气喷涂的方法制作测试样板，然后室温固化7天进行各项性能测试。
表1 涂料性能测试表
Figure DEST_PATH_IMAGE002
。

Claims (8)

1.一种多级孔纳米沸石改性环氧阻燃涂料，其特征在于，所述涂料由两部分组成，即基料组分一和固化剂组分二；按照质量分数计算如下：
组分一为涂料的基料，组成如下：
环氧树脂 20～80；
聚磷酸铵 5～30；
三聚氰胺 5～15；
季戊四醇 2～15；
多级孔纳米沸石 5～30；
溶剂 10～30；
组分二为涂料的固化剂，组成如下：
固化剂 10～40；
溶剂 10～30；
组分一和组分二的质量比为100 : 15～100 : 50。
2.根据权利要求1所述的一种多级孔纳米沸石改性环氧阻燃涂料，其特征在于，所述的环氧树脂适用于通用环氧树脂。
3.根据权利要求1所述的一种多级孔纳米沸石改性环氧阻燃涂料，其特征在于，所述固化剂为胺类固化剂。
4.根据权利于要求1所述的一种多级孔纳米沸石改性环氧阻燃涂料，其特征在于，所述多级孔纳米沸石的粒径在100～800nm。
5.根据权利于要求1所述的一种多级孔纳米沸石改性环氧阻燃涂料，其特征在于，所述阻燃剂为聚磷酸铵、或季戊四醇和三聚氰胺组成的无卤阻燃体系。
6.根据权利于要求1所述的一种多级孔纳米沸石改性环氧阻燃涂料，其特征在于，所述组分一和组分二制备得到如下：
（1）组分一的制备：在球磨罐中加入环氧树脂、聚磷酸铵、三聚氰胺、季戊四醇、负载缓蚀剂的多级孔纳米沸石、溶剂，球磨分散分散2～12小时得到；
（2）组分二的制备：在不锈钢罐中加入固化剂、溶剂，400～2000rmp高速分散10～30分钟得到。
7.根据权利要求6所述的一种多级孔纳米沸石改性环氧阻燃涂料，其特征在于，所述负载缓蚀剂多级孔纳米沸石，其制备如下：
（1）在室温下将异丙醇铝、正硅酸乙酯、四丙基氢氧化铵，无水乙醇混合搅拌3～8小时后装如聚四氟水热反应釜，120-200℃晶化1～3天；产物经洗涤、干燥，550℃焙烧制得；
（2）将1～10g的多级孔纳米沸石分散到50ml无水乙醇中，添加入10～30g的苯并三氮唑减压吸附12～48小时，洗涤、过滤、干燥得到负载缓蚀剂的多级孔纳米沸石。
8.根据权利要求6所述的一种多级孔纳米沸石改性环氧阻燃涂料，其特征在于，所述组分一和组分二混合后，固化温度范围5～50oC，固化时间为8小时～7天。
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