CN114409897A - 植酸掺杂氮化碳-聚苯胺纳米复合材料及其制备方法以及膨胀型防火涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及防火涂料技术领域，尤其涉及植酸掺杂氮化碳‑聚苯胺纳米复合材料及其制备方法以及膨胀型防火涂料及其制备方法。该植酸掺杂氮化碳‑聚苯胺纳米复合材料可应用于增强环氧树脂阻燃性能，同时解决二维片层材料因极易团聚，难以在环氧树脂中分散良好的问题。本发明材料中的植酸为生物质材料，是绿色可持续资源，符合绿色化学理念，且合成材料工艺流程简单易控。所得植酸掺杂氮化碳‑聚苯胺纳米材料制得氮化碳聚苯胺膨胀型防火涂料，体现出优异的阻燃性能，且环境友好。
Description
技术领域
本发明涉及防火涂料技术领域，尤其涉及植酸掺杂氮化碳-聚苯胺纳米复合材料及其制备方法以及膨胀型防火涂料及其制备方法。
背景技术
环氧树脂以其优异的力学性能，良好的热稳定性和介电性以及在其他物质表面良好的黏结性，使以环氧树脂为基础的涂料在建筑、船舶、石化行业得到广泛应用。然而，环氧树脂因其易燃且燃烧时生烟巨大，有巨大的火灾隐患，使其在应用时需要对其进行阻燃处理从而提高其火灾安全性能以满足所应用的环境的火灾安全要求。
氮化碳拥有类石墨烯的二维层状结构，具有良好的化学稳定性、热稳定性和力学性能，被广泛应用于环境光催化领域。其表面带有缺陷，且末端含有丰富的氨基使其极易被改性与其他材料相结合成性能或优于两者的复合材料。然而氮化碳层间具有极强范德华力的相互作用，使其极易团聚，难以在环氧树脂中分散良好。
聚苯胺因其合成简单、成本低、导电性可控、环境友好等优点得以广泛研究，已被证实可作为防腐填料用于环氧树脂体系。然而鲜有其在环氧树脂阻燃方面的研究与应用。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供植酸掺杂氮化碳-聚苯胺纳米复合材料及其制备方法以及膨胀型防火涂料及其制备方法，该植酸掺杂氮化碳-聚苯胺纳米复合材料能够很好的分散在环氧树脂中，与膨胀型阻燃体系发挥协同效应，抑制其燃烧时有毒有害烟气的生成与释放，制得一种阻燃性好火灾安全性高的涂料。
本发明的目的在于提供一种植酸掺杂氮化碳-聚苯胺纳米复合材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)将片状氮化碳与植酸溶液混合，得到氮化碳分散液；
(2)向氮化碳分散液中加入苯胺，得到溶液A；
(3)将过硫酸铵与植酸溶液混合，得到溶液B；
(4)将溶液B与溶液A混合后进行反应，得到植酸掺杂氮化碳-聚苯胺纳米复合材料。
优选的，所述片状氮化碳的粒径分布为0.2～5μm。
优选的，步骤(1)和(3)中，所使用的植酸溶液的浓度独立为0.4～0.6mol/L，步骤(2)中苯胺与步骤(1)植酸质量比为3:11～22，步骤(2)中苯胺与步骤(3)中植酸质量比为3:11～22。
优选的，步骤(2)中苯胺的用量为：苯胺与步骤(1)中加入的片状氮化碳的质量比为30：1～3，苯胺与步骤(3)加入的过硫酸铵的摩尔比为1:1～3.5。
本发明的还提供了一种由上述制备方法制备得到的植酸掺杂氮化碳-聚苯胺纳米复合材料。
本发明还提供了一种由植酸掺杂氮化碳-聚苯胺纳米复合材料制备的膨胀型防火涂料，所述涂料包括以下组分：植酸掺杂氮化碳-聚苯胺纳米复合材料、环氧树脂、膨胀阻燃体系，其含量为：植酸掺杂氮化碳-聚苯胺纳米复合材料的质量百分比为0.5～4％，膨胀阻燃体系的质量百分比为8～30％，余量为环氧树脂。
优选的，所述膨胀阻燃体系由脱水剂、成炭剂、发泡剂组成；脱水剂、成炭剂、发泡剂的质量比为3～5:1～3:1～3。
优选的，所述脱水剂为聚磷酸铵、磷酸二氢铵、磷酸三聚氰胺、磷酸双三聚氰胺、焦磷酸三聚氰胺、三聚氰胺磷酸盐中的一种或几种。
优选的，所述成炭剂为环氧树脂、淀粉、壳聚糖、纤维素及衍生物、季戊四醇及衍生物中的一种或几种。
优选的，所述发泡剂为聚磷酸铵、三聚氰胺、磷酸三聚氰胺、三聚氰胺磷酸盐、尿素、聚脲、双氰胺、钼酸铵、多钼酸铵中的一种或几种。
本发明还提供了一种膨胀型防火涂料的制备方法，将植酸掺杂氮化碳-聚苯胺纳米复合材料添加到环氧树脂中，并加入膨胀型阻燃剂，搅拌混合均匀，之后与固化剂组分混合搅拌均匀，制得氮化碳聚苯胺膨胀型防火涂料。
优选的，所述的固化剂选自下列一种或几种：液体酸酐类、聚酰胺类、脂肪族多胺、腰果酚改性胺固化剂。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、植酸作为绿色可再生资源，在提高纳米复合材料阻燃性能的同时实现了可持续的绿色化学理念。
2、植酸掺杂氮化碳-聚苯胺纳米复合材料合成工艺简单易控。
3、本发明所用的环氧树脂体系为无溶剂型环氧树脂，环境友好。
4、所得植酸掺杂氮化碳-聚苯胺纳米复合材料在环氧树脂体系中可以做到良好的分散，提高阻燃效率，植酸和聚苯胺的引入不仅可以与环氧树脂反应促进其交联还可以与膨胀阻燃体系协同作用提高环氧树脂的阻燃性能，还能赋予环氧树脂更高的防腐能力。由此，该发明所制得的涂料是一款真正的多功能绿色环保涂料。
5、聚苯胺在氮化碳表面原位生长可以削弱氮化碳层间的范德华力，因此将聚苯胺与氮化碳结合得到氮化碳-聚苯胺复合材料应用到环氧树脂中时，在改善氮化碳团聚现象的同时也将提高环氧树脂的综合性能。
附图说明
图1是实施例1所得只经过一次煅烧的块状氮化碳SEM图。
图2是实施例1所得经过二次煅烧热剥离的氮化碳纳米片SEM图。
图3是实施例1所得植酸掺杂氮化碳-聚苯胺纳米复合材料的SEM图。
图4是实施例1-1所得植酸掺杂氮化碳-聚苯胺膨胀型防火涂料以及对比例1-1和对比例1-2进行锥形量热仪测试后的热释放速率数据。
图5是实施例1-1所得植酸掺杂氮化碳-聚苯胺膨胀型防火涂料以及对比例1-1和对比例1-2进行锥形量热仪测试后的总热释放数据。
图6是实施例1-1所得植酸掺杂氮化碳-聚苯胺膨胀型防火涂料以及对比例1-1和对比例1-2进行锥形量热仪测试后的烟释放速率数据。
图7是实施例1-1所得植酸掺杂氮化碳-聚苯胺膨胀型防火涂料以及对比例1-1和对比例1-2进行锥形量热仪测试后的总烟释放数据。
图8是实施例1-1所得植酸掺杂氮化碳-聚苯胺膨胀型防火涂料以及对比例1-1和对比例1-2进行锥形量热仪测试后的一氧化碳释放速率数据。
图9是实施例1-1所得植酸掺杂氮化碳-聚苯胺膨胀型防火涂料以及对比例1-1和对比例1-2进行锥形量热仪测试后的总一氧化碳释放数据。
图10是实施例1-1所得植酸掺杂氮化碳-聚苯胺膨胀型防火涂料以及对比例1-1和对比例1-2进行锥形量热仪测试后的二氧化碳释放速率数据。
图11是实施例1-1所得植酸掺杂氮化碳-聚苯胺膨胀型防火涂料以及对比例1-1和对比例1-2进行锥形量热仪测试后的总二氧化碳释放数据。
图12是实施例1-1所得植酸掺杂氮化碳-聚苯胺膨胀型防火涂料以及对比例1-1和对比例1-2进行锥形量热仪测试后的质量损失数据。
具体实施方式
本发明提供了一种植酸掺杂氮化碳-聚苯胺纳米复合材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)将片状氮化碳与植酸溶液混合，得到氮化碳分散液；
(2)向氮化碳分散液中加入苯胺，得到溶液A；
(3)将过硫酸铵与植酸溶液混合，得到溶液B；
(4)将溶液B与溶液A混合后进行反应，得到植酸掺杂氮化碳-聚苯胺纳米复合材料。
在本发明中，所述片状氮化碳的粒径分布优选为0.2～5μm，进一步优选为0.2～2μm；所述步骤(1)和(3)中植酸的浓度独立为0.4～0.6mol/L。
在本发明中，步骤(1)和(3)中，所使用的植酸溶液的浓度独立优选为0.4～0.6mol/L，进一步独立优选为0.4～0.5mol/L；步骤(2)中苯胺与步骤(1)植酸质量比优选为3:11～22，进一步优选为3:13～17；步骤(2)中苯胺与步骤(3)中植酸质量比优选为3:11～22，进一步优选为3:13～17。
在本发明中，步骤(2)中苯胺的用量为：苯胺与步骤(1)中加入的片状氮化碳的质量比优选为30：1～3，进一步优选为30:1～2；苯胺与步骤(3)加入的过硫酸铵的摩尔比为优选1:1～3.5，进一步优选为1:2～3.5。
在本发明中，所述步骤(1)是将片状氮化碳加入到植酸溶液分散剂中，搅拌均匀后超声处理20～40min，优选为25～35min。
在本发明中，所述步骤(2)向氮化碳分散液中加入苯胺后，搅拌5～10min，优选为7～9min。
在本发明中，所述步骤(3)过硫酸铵与植酸搅拌均匀后超声处理5～15min，优选为7～13min。
在本发明中，所述步骤(4)是将溶液B缓慢加入到溶液A中，常温搅拌20min-40min后静置反应24h-36h，然后洗涤至中性后烘干；其中，常温搅拌时间优选为23～28min，静置反应时间优选为27～35h。
在本发明中，所述片状氮化碳通过下述方式获得：
1)将三聚氰胺放入封闭体系中，在封闭体系下，以升温速率为10～20℃/min进行升温，升温至530～550℃后，保温3～4h，后自然冷却至室温得到石墨相氮化碳；优选的，以升温速率为12～16℃/min进行升温，升温至540～550℃后，保温3～3.5h；
2)将步骤1)得到的石墨相氮化碳在封闭体系中，在有氮气流动的体系下，以升温速率为10～20℃/min进行升温，升温至530～550℃后，保温3～4h，后自然冷却至室温得到热剥离之后的氮化碳；优选的，以升温速率为12～16℃/min进行升温，升温至540～550℃后，保温3～3.5h；
3)将步骤2)得到的热剥离后的氮化碳进行球磨，得到所述片状氮化碳。
本发明还提供了一种由植酸掺杂氮化碳-聚苯胺纳米复合材料制备的膨胀型防火涂料，所述涂料包括以下组分：植酸掺杂氮化碳-聚苯胺纳米复合材料、环氧树脂、膨胀阻燃体系，其中植酸掺杂氮化碳-聚苯胺纳米复合材料的质量百分比优选为0.5～4％，进一步优选为1.5～3％，膨胀阻燃体系的质量百分比优选为8～30％，进一步优选为12～23％，余量为环氧树脂。
在本发明中，所述膨胀阻燃体系由脱水剂、成炭剂、发泡剂组成；脱水剂、成炭剂、发泡剂的质量比优选为3～5:1～3:1～3，进一步优选为3.5～4:1～2:1.5～2。
在本发明中，所述脱水剂优选为聚磷酸铵、磷酸二氢铵、磷酸三聚氰胺、磷酸双三聚氰胺、焦磷酸三聚氰胺、三聚氰胺磷酸盐中的一种或几种，进一步优选为聚磷酸铵、磷酸二氢铵、磷酸三聚氰胺中的一种或几种。
在本发明中，所述成炭剂优选为环氧树脂、淀粉、壳聚糖、纤维素及衍生物、季戊四醇及衍生物中的一种或几种，进一步优选为环氧树脂、淀粉、壳聚糖中的一种或几种。
在本发明中，所述发泡剂优选为聚磷酸铵、三聚氰胺、磷酸三聚氰胺、三聚氰胺磷酸盐、尿素、聚脲、双氰胺、钼酸铵、多钼酸铵中的一种或几种，进一步优选为三聚氰胺、磷酸三聚氰胺、三聚氰胺磷酸盐、尿素中的一种或几种。
本发明还提供了一种膨胀型防火涂料的制备方法，将植酸掺杂氮化碳-聚苯胺纳米复合材料添加到环氧树脂中，并加入膨胀型阻燃剂，搅拌混合均匀，之后与固化剂组分混合搅拌均匀，制得氮化碳聚苯胺膨胀型防火涂料。
在本发明中，所述的固化剂优选选自下列一种或几种：液体酸酐类、聚酰胺类、脂肪族多胺、腰果酚改性胺固化剂，进一步优选为聚酰胺类、脂肪族多胺、腰果酚改性胺中的一种或几种。
下面结合实施例对本发明提供的技术方案进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
将30g三聚氰胺放入坩埚中，盖好盖子之后放入马弗炉内，以10℃/min升温速率升温，升温至550℃后，保温保存3h，自然降温到室温后取出，得到淡黄色石墨相块状氮化碳。之后将其放入无盖坩埚中，放入马弗炉，以10℃/min升温速率升温，升温至550℃后，保温保存3h，自然降温到室温后取出，得到热剥离后的深黄色氮化碳固体。之后将得到的黄色固体放入球磨机球磨，得到粒径为0.2～2μm的氮化碳纳米片。
对所得氮化碳进行表征，结果如图1～2所示，由图1可知，所得的块状氮化碳的形貌为直径超过2μm，厚度超过400nm的堆积块体；由图2可知热剥离后的氮化碳纳米片的形貌为直径0.2～2μm厚度小于10nm的纳米片。
取0.1g所得氮化碳纳米片于50ml 0.4mol/L的植酸溶液中，搅拌均匀后超声分散30min，后加入3g苯胺，得到溶液A。
取9.86g过硫酸铵于另一份50ml 0.4mol/L的植酸溶液中，搅拌均匀后，超声10min，得到溶液B。
将溶液B缓慢加入溶液A中，在常温下搅拌30min后静置反应24h。之后用抽滤装置过滤，用去离子水进行洗涤烘干后球磨得到植酸掺杂氮化碳-聚苯胺纳米复合材料。
对所得植酸掺杂氮化碳-聚苯胺纳米复合材料进行表征，结果如图3所示，由图3可知植酸掺杂的氮化碳-聚苯胺的形貌为，由长约200nm直径50nm的聚苯胺纳米棒覆盖的氮化碳纳米片。
实施例2
将30g三聚氰胺放入坩埚中，盖好盖子之后放入马弗炉内，以16℃/min升温速率升温，升温至530℃后，保温保存3h，自然降温到室温后取出，得到淡黄色石墨相块状氮化碳。之后将其放入无盖坩埚中，放入马弗炉，以16℃/min升温速率升温，升温至530℃后，保温保存3h，自然降温到室温后取出，得到热剥离后的深黄色氮化碳固体。之后将得到的黄色固体放入球磨机球磨，得到粒径为0.2～3μm的氮化碳纳米片。
取0.2g所得氮化碳纳米片于50ml 0.4mol/L的植酸溶液中，搅拌均匀后超声分散20min，后加入3g苯胺，得到溶液A。
取3g过硫酸铵于另一份50ml 0.4mol/L的植酸溶液中，搅拌均匀后，超声7min，得到溶液B。
将溶液B缓慢加入溶液A中，在常温下搅拌20min后静置反应34h。之后用抽滤装置过滤，用去乙醇进行洗涤烘干后球磨得到植酸掺杂氮化碳-聚苯胺纳米复合材料。
实施例3
将30g三聚氰胺放入坩埚中，盖好盖子之后放入马弗炉内，以20℃/min升温速率升温，升温至540℃后，保温保存4h，自然降温到室温后取出，得到淡黄色石墨相块状氮化碳。之后将其放入无盖坩埚中，放入马弗炉，以20℃/min升温速率升温，升温至540℃后，保温保存4h，自然降温到室温后取出，得到热剥离后的深黄色氮化碳固体。之后将得到的黄色固体放入球磨机球磨，得到粒径为0.3～5μm的氮化碳纳米片。
取0.15g所得氮化碳纳米片于50ml 0.45mol/L的植酸溶液中，搅拌均匀后超声分散40min，后加入3g苯胺，得到溶液A。
取6.5g过硫酸铵于另一份50ml 0.4mol/L的植酸溶液中，搅拌均匀后，超声15min，得到溶液B。
将溶液B缓慢加入溶液A中，在常温下搅拌25min后静置反应28h。之后用抽滤装置过滤，用去离子水进行洗涤烘干后球磨得到植酸掺杂氮化碳-聚苯胺纳米复合材料。
实施例1-1
按质量百分比将70.5％的E-44型环环氧树脂加入高速搅拌磨砂分散器容器中，加入4％的实施例1制备的植酸掺杂氮化碳-聚苯胺纳米复合材料800r/min搅拌30min后，加入8％的聚磷酸铵继续800r/min搅拌30min，之后，加入17.5％的无溶剂腰果酚改性胺固化剂，800r/min搅拌6min后取40g后倒入10cm*10cm*1cm铝盒模具中，室温固化3天，养护7天后进行锥形量热仪测试。
对比例1-1
按质量百分比将75％的E-44型环环氧树脂加入高速搅拌磨砂分散器容器中，加入25％的无溶剂腰果酚改性胺固化剂，800r/min搅拌5min后取40g后倒入10cm*10cm*1cm铝盒模具中，室温固化3天，养护7天后进行锥形量热仪测试。
对比例1-2
按质量百分比将70.4％的E-44型环环氧树脂加入高速搅拌磨砂分散器容器中，加入12％的聚磷酸铵800r/min搅拌30min后，加入17.6％的无溶剂腰果酚改性胺固化剂，800r/min搅拌5min后取40g后倒入10cm*10cm*1cm铝盒模具中，室温固化3天，养护7天后进行锥形量热仪测试。
表1实施例1-1及对比例1-1、对比例1-2的锥形量热试验数据
由图4～5以及表1可知，对比各个样品的热释放数据(PHRR与THR)，与纯样(对比例1-1)相比只添加膨胀阻燃体系的样品(对比例1-2)热释放速率峰值(PHRR)降低了76.89％，而加入4％的植酸掺杂氮化碳-聚苯胺之后，热释放速率峰值降低了84.94％，由此可见一定添加量的植酸掺杂氮化碳-聚苯胺与膨胀阻燃体系会产生协同作用，膨胀阻燃体系中聚磷酸铵作为脱水剂在低温时分解促进环氧树脂脱水成炭，同时产生大量不可燃水蒸气，与此同时，聚磷酸铵又充当发泡剂，在分解过程中产生大量氨气促进熔融的环氧树脂体系发泡形成内部蜂窝状的膨胀炭层，而植酸掺杂氮化碳-聚苯胺与其产生协同作用，微观上聚合后的长链仲胺与植酸上的磷酸可促进环氧基开环并交联成更稳定的长链聚合物，在宏观上表现为膨胀炭层更加致密强度大且不易氧化，从而可以对下层聚合物与基材起到有效的保护作用。由此促进成炭从而降低了环氧树脂裂解为可燃气体，从而有效降低了PHRR与THR。
由图6～11以及表1可知，植酸掺杂的氮化碳-聚苯胺降低了添加了聚磷酸铵的环氧树脂的烟气释放，CO与CO2的释放。对比各个样品的一氧化碳与二氧化碳释放和总烟释放数据(CO、CO2与TSR)，与纯样(对比例1-1)相比只添加聚磷酸铵的样品(对比例1-2)总一氧化碳释放(TCO)降低了13.83％，而加入4％的植酸掺杂氮化碳-聚苯胺之后，总一氧化碳释放降低了66.40％，实施例1烟气总释放(TSR)与对比例1相比下降了79.17％，植酸掺杂氮化碳-聚苯胺添加量达到4％时，总二氧化碳释放峰值与纯环氧树脂(对比例1)相比降低了67.31％。由此可见一定添加量的植酸掺杂氮化碳-聚苯胺与膨胀阻燃体系会产生协同作用，膨胀阻燃体系中聚磷酸铵作为脱水剂在低温时分解促进环氧树脂(成炭剂)脱水成炭，同时产生大量不可燃水蒸气，与此同时，聚磷酸铵作为一种发泡剂分解产生大量氨气促进熔融的环氧树脂体系发泡形成内部蜂窝状的膨胀炭层，而植酸掺杂氮化碳-聚苯胺与其产生协同作用，微观上植酸中的磷酸集团与聚合后的长链仲胺可促进环氧基开环并交联成更稳定的长链聚合物，从而减少了低聚合度小分子聚合物裂解生成可燃气与烟气并燃烧生成CO与CO2等有毒气体，从而有效降低了THR、CO与CO2。
由图12以及表1可知，植酸掺杂的氮化碳-聚苯胺使使添加了聚磷酸铵的样品的剩余质量提升。对比各个样品的剩余质量(MASS)，与纯样(对比例1-1)相比只添加聚磷酸铵的样品(对比例1-2)剩余质量(MASS)提高了4.51倍，而加入4％的植酸掺杂氮化碳-聚苯胺之后，剩余质量提高了14.97倍。膨胀阻燃体系中聚磷酸铵作为脱水剂在低温时分解促进环氧树脂(成炭剂)脱水成炭，同时产生大量不可燃水蒸气，与此同时，聚磷酸铵作为一种发泡剂分解产生大量氨气促进熔融的环氧树脂体系发泡形成内部蜂窝状的膨胀炭层，而植酸掺杂氮化碳-聚苯胺与其产生协同作用，微观上聚合后的长链仲胺可促进环氧基开环并交联成更稳定的长链聚合物，在宏观上表现为膨胀炭层更加致密强度大且不易氧化，从而可以对下层聚合物与基材起到有效的保护作用。既提高了成炭，又由此降低了环氧树脂裂解为可燃气体，从而提高了残碳质量。
综上，将实施例的数据与对比例的对比得，本发明，即植酸掺杂氮化碳-聚苯胺膨胀型防火涂料阻燃性能得到提高，在降低热释放、烟释放与CO有毒气体的生成，以及促进成炭提高残碳质量等方面表现突出。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种植酸掺杂氮化碳-聚苯胺纳米复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将片状氮化碳与植酸溶液混合，得到氮化碳分散液；
(2)向氮化碳分散液中加入苯胺，得到溶液A；
(3)将过硫酸铵与植酸溶液混合，得到溶液B；
(4)将溶液B与溶液A混合后进行反应，得到植酸掺杂氮化碳-聚苯胺纳米复合材料。
2.根据权利要求1所述的一种植酸掺杂氮化碳-聚苯胺纳米复合材料的制备方法，其特征在于，所述片状氮化碳的粒径分布为0.2～5μm。
3.根据权利要求1所述的一种植酸掺杂氮化碳-聚苯胺纳米复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)和(3)中，所使用的植酸溶液的浓度独立为0.4～0.6mol/L，步骤(2)中苯胺与步骤(1)植酸质量比为3:11～22，步骤(2)中苯胺与步骤(3)中植酸质量比为3:11～22。
4.根据权利要求1～3任一项所述的一种植酸掺杂氮化碳-聚苯胺纳米复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中苯胺的用量为：苯胺与步骤(1)中加入的片状氮化碳的质量比为30：1～3，苯胺与步骤(3)加入的过硫酸铵的摩尔比为1:1～3.5。
5.一种由权利要求1～4任一项制备方法制备得到的植酸掺杂氮化碳-聚苯胺纳米复合材料。
6.由权利要求5所述植酸掺杂氮化碳-聚苯胺纳米复合材料制备的膨胀型防火涂料，其特征在于，所述涂料包括以下组分：植酸掺杂氮化碳-聚苯胺纳米复合材料、环氧树脂、膨胀阻燃体系，其含量为：植酸掺杂氮化碳-聚苯胺纳米复合材料的质量百分比为0.5～4％，膨胀阻燃体系的质量百分比为8～30％，余量为环氧树脂。
7.根据权利要求6所述的膨胀型防火涂料，其特征在于，所述膨胀阻燃体系由脱水剂、成炭剂、发泡剂组成；脱水剂、成炭剂、发泡剂的质量比为3～5:1～3:1～3。
8.根据权利要求6或7所述的膨胀型防火涂料，其特征在于，所述脱水剂为聚磷酸铵、磷酸二氢铵、磷酸三聚氰胺、磷酸双三聚氰胺、焦磷酸三聚氰胺、三聚氰胺磷酸盐中的一种或几种；
所述成炭剂为环氧树脂、淀粉、壳聚糖、纤维素及衍生物、季戊四醇及衍生物中的一种或几种；
所述发泡剂为聚磷酸铵、三聚氰胺、磷酸三聚氰胺、三聚氰胺磷酸盐、尿素、聚脲、双氰胺、钼酸铵、多钼酸铵中的一种或几种。
9.权利要求6～8任意一项所述的膨胀型防火涂料的制备方法，其特征在于，将植酸掺杂氮化碳-聚苯胺纳米复合材料添加到环氧树脂中，并加入膨胀型阻燃剂，搅拌混合均匀，之后与固化剂组分混合搅拌均匀，制得氮化碳聚苯胺膨胀型防火涂料。
10.根据权利要求9所述的膨胀型防火涂料的制备方法，其特征在于，所述的固化剂选自下列一种或几种：液体酸酐类、聚酰胺类、脂肪族多胺、腰果酚改性胺固化剂。
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| CN112812296A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-05-18 | 青岛科技大学 | 氮化碳-聚苯胺纳米复合材料及其制备方法以及氮化碳-聚苯胺膨胀型防火涂料及其制备方法 |
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2022
- 2022-01-27 CN CN202210102758.0A patent/CN114409897B/zh active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
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|---|---|---|---|---|
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| CN116285581B (zh) * | 2023-03-29 | 2024-01-05 | 成都大学 | 一种树枝状有机金属基环氧膨胀防火涂层的制备 |
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