本发明涉及一种防火涂料用阻燃醇酸树脂及其制备方法，特别涉及一种磷-氮阻燃醇酸树脂以及相应防火涂料的制备方法。
背景技术：
：醇酸树脂涂料具有原料价廉易得、附着力好、丰满度高、对颜填料润湿性能好等优点，且具有良好的施工性，被广泛地用于常规钢结构的防护涂料。然而，随着建筑物的高层化、集群化和可燃有机合成材料的广泛应用，防火的需求就显得越来越急迫。防火涂料作为防火的有效措施之一，获得了广泛地的应用，得到了快速的发展。然而，目前的防火涂料大多都是物理添加阻燃剂，这种添加方式往往导致阻燃剂添加量过大，时间久后容易迁移，阻燃效果较差等问题。通过化学方式制备的阻燃防火涂料也被得到相关的研究，但是这些报道中往往存在制备工艺复杂，所需原料较多，所制备的阻燃防火涂料中有效阻燃元素含量少，防火阻燃效果差等问题。技术实现要素：本发明是针对目前存在的问题而提出的一种解决方案。本发明所采用的技术方案为选用磷氮元素的n,n-双（2-羟乙基）氨基亚甲基磷酸二乙酯的二元醇以及含有氮源的三（2-羟乙基）异氰脲酯三元醇与常规小分子多元醇混合后一起与酸酐、不饱和脂肪酸进行酯化反应，制备含有磷氮协同的阻燃醇酸树脂，并用制备的阻燃醇酸树脂制备出相应的防火涂料。本发明涉及的技术方案，所涉及的各组分质量份数为n,n-双（2-羟乙基）氨基亚甲基磷酸二乙酯为10-30份，三（2-羟乙基）异氰脲酯为10-30份，小分子多元醇为10-20份，不饱和脂肪酸为20-40份，有机酸或酸酐为3-10份、催化剂为0.1-0.5份，溶剂适量。所述的n,n-双（2-羟乙基）氨基亚甲基磷酸二乙酯，为工业品，商品名为frc-6所述的三（2-羟乙基）异氰脲酯，为工业品所述的小分子多元醇选自甘油、季戊四醇、新戊二醇、三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷、二乙二醇、乙二醇、木糖醇、山梨醇、己二醇、丙二醇、二缩二乙二醇、一缩二丙二醇、丁二醇中的至少一种。所述的不饱和脂肪酸选自豆油、亚麻油、桐油、蓖麻油、椰子油、棉籽油、妥尔油或红花油中的至少一种。所述的有机酸或酸酐选自邻苯二甲酸酐、马来酸酐、间苯二甲酸、对苯二甲酸、四氢苯酐、六氢苯酐、甲基纳迪克酸酐中的至少一种。所述的溶剂选自甲苯、二甲苯和苯中的至少一种。本发明所涉及的阻燃防火醇酸树脂的制备方法为：将不饱和脂肪酸、有机多元酸或有机多元酸酐、多元醇以及溶剂加入到反应釜中，然后通氮气，搅拌，升高温度到170-190℃反应0.5-1小时，然后在升温到220-240℃反应2-6小时，反应过程中不断分水，并不断测定酸值直到酸值<30mgkoh/g时即达到反应终点，停止反应后，降温出料包装，既得含磷-氮的阻燃醇酸树脂。本发明还涉及一种防火涂料的制备，具体为采用上述改性的醇酸树脂25-45份，聚磷酸胺10-15份，钛白粉5-10份，三聚氰胺10-15份，季戊四醇为5-10份，二甲苯/异丁醇为10-30份，膨润土或者高岭土为0.5-1份，助剂0.5-1份本发明涉及的防火涂料的制备方法为将部分上述改性的醇酸树脂、溶剂，钛白，分散剂以及消泡剂混合均匀后，研磨细度<20um,得到钛白浆；将剩下的醇酸树脂与聚磷酸胺、三聚氰胺、季戊四醇、增稠剂混合在一起高速1500-2000rpm/分分散0.5-1小时后，然后调入钛白浆，添加适量的溶剂，把漆调成合适的粘度，既得醇酸树脂的防火涂料。本发明的有益效果为：1.本发明所涉及一种磷-氮协同的阻燃醇酸树脂，其采用一锅法制备，制备方法相对简单、工艺简便，制备出的阻燃醇酸树脂含有高含量的磷和氮源，具有氧指数高、阻燃效果好等优点。2.以上述制备阻燃醇酸树脂为基体制备出的防火涂料具有良好的储存稳定性，附着力和硬度优异、耐候性能好，而且防火性能较好，碳层膨胀倍数较高，具有广泛地应用前景。具体实施为了更好的理解本发明，下面结合具体实例来阐释本发明所述的解决方案实施例1将15g亚麻油、3g马来酸酐、10gn,n-双（2-羟乙基）氨基亚甲基磷酸二乙酯以及10g三（2-羟乙基）异氰脲酯、5g乙二醇、5g季戊四醇以及适量的甲苯溶剂加入到反应釜中，然后通氮气，搅拌，升高温度到180℃反应1小时，然后在升温到220℃反应4小时，反应过程中不断分水，并不断测定酸值直到酸值<30mgkoh/g时即达到反应终点，停止反应后，降温出料包装，既得含磷-氮的阻燃醇酸树脂，醇酸树脂的性能见表1.本发明涉及的防火涂料的制备方法为将部分上述改性的20g醇酸树脂、10g甲苯，8g钛白，1g分散剂以及0.2g消泡剂混合均匀后，研磨细度<20um,得到钛白浆；将剩下的20g醇酸树脂与10g聚磷酸胺、10g三聚氰胺、5g季戊四醇、适量增稠剂混合在一起高速1500-2000rpm/分分散0.5-1小时后，然后调入钛白浆，添加适量的甲苯/异丁醇溶剂，把漆调成合适的粘度，既得醇酸树脂的防火涂料，防火涂料的性能见表2.实施例2将30g亚麻油、5g马来酸酐、20gn,n-双（2-羟乙基）氨基亚甲基磷酸二乙酯以及20g三（2-羟乙基）异氰脲酯、5g乙二醇、10g季戊四醇以及适量的甲苯溶剂加入到反应釜中，然后通氮气，搅拌，升高温度到180℃反应1小时，然后在升温到220℃反应4小时，反应过程中不断分水，并不断测定酸值直到酸值<30mgkoh/g时即达到反应终点，停止反应后，降温出料包装，既得含磷-氮的阻燃醇酸树脂，醇酸树脂的性能见表1.本发明涉及的防火涂料的制备方法为将部分上述改性的20g醇酸树脂、10g甲苯，8g钛白，1g分散剂以及0.2g消泡剂混合均匀后，研磨细度<20um,得到钛白浆；将剩下的20g醇酸树脂与10g聚磷酸胺、10g三聚氰胺、5g季戊四醇、适量增稠剂混合在一起高速1500-2000rpm/分分散0.5-1小时后，然后调入钛白浆，添加适量的甲苯/异丁醇溶剂，把漆调成合适的粘度，既得醇酸树脂的防火涂料，防火涂料的性能见表2.实施例3将40g亚麻油、10g马来酸酐、30gn,n-双（2-羟乙基）氨基亚甲基磷酸二乙酯以及30g三（2-羟乙基）异氰脲酯、10g乙二醇、10g季戊四醇以及适量的甲苯溶剂加入到反应釜中，然后通氮气，搅拌，升高温度到180℃反应1小时，然后在升温到220℃反应4小时，反应过程中不断分水，并不断测定酸值直到酸值<30mgkoh/g时即达到反应终点，停止反应后，降温出料包装，既得含磷-氮的阻燃醇酸树脂，醇酸树脂的性能见表1.本发明涉及的防火涂料的制备方法为将部分上述改性的20g醇酸树脂、10g甲苯，8g钛白，1g分散剂以及0.2g消泡剂混合均匀后，研磨细度<20um,得到钛白浆；将剩下的20g醇酸树脂与10g聚磷酸胺、10g三聚氰胺、5g季戊四醇、适量增稠剂混合在一起高速1500-2000rpm/分分散0.5-1小时后，然后调入钛白浆，添加适量的甲苯/异丁醇溶剂，把漆调成合适的粘度，既得醇酸树脂的防火涂料，防火涂料的性能见表2.实施例4将30g亚麻油、5g邻苯二氢酸酐、20gn,n-双（2-羟乙基）氨基亚甲基磷酸二乙酯以及20g三（2-羟乙基）异氰脲酯、5g甘油、10g三羟甲基丙烷以及适量的甲苯溶剂加入到反应釜中，然后通氮气，搅拌，升高温度到180℃反应1小时，然后在升温到220℃反应4小时，反应过程中不断分水，并不断测定酸值直到酸值<30mgkoh/g时即达到反应终点，停止反应后，降温出料包装，既得含磷-氮的阻燃醇酸树脂，醇酸树脂的性能见表1.本发明涉及的防火涂料的制备方法为将部分上述改性的20g醇酸树脂、10g甲苯，8g钛白，1g分散剂以及0.2g消泡剂混合均匀后，研磨细度<20um,得到钛白浆；将剩下的20g醇酸树脂与10g聚磷酸胺、10g三聚氰胺、5g季戊四醇、适量增稠剂混合在一起高速1500-2000rpm/分分散0.5-1小时后，然后调入钛白浆，添加适量的甲苯/异丁醇溶剂，把漆调成合适的粘度，既得醇酸树脂的防火涂料，防火涂料的性能见表2.实施例5将15g桐油、5g邻苯二氢酸酐、10gn,n-双（2-羟乙基）氨基亚甲基磷酸二乙酯以及30g三（2-羟乙基）异氰脲酯、5g甘油、10g己二醇以及适量的甲苯溶剂加入到反应釜中，然后通氮气，搅拌，升高温度到180℃反应1小时，然后在升温到220℃反应4小时，反应过程中不断分水，并不断测定酸值直到酸值<30mgkoh/g时即达到反应终点，停止反应后，降温出料包装，既得含磷-氮的阻燃醇酸树脂，醇酸树脂的性能见表1.本发明涉及的防火涂料的制备方法为将部分上述改性的20g醇酸树脂、10g甲苯，8g钛白，1g分散剂以及0.2g消泡剂混合均匀后，研磨细度<20um,得到钛白浆；将剩下的20g醇酸树脂与10g聚磷酸胺、10g三聚氰胺、5g季戊四醇、适量增稠剂混合在一起高速1500-2000rpm/分分散0.5-1小时后，然后调入钛白浆，添加适量的甲苯/异丁醇溶剂，把漆调成合适的粘度，既得醇酸树脂的防火涂料，防火涂料的性能见表2.对比例1将20g桐油、5g马来酸酐、5g甘油、5g季戊四醇、5g乙二醇以及适量的甲苯溶剂加入到反应釜中，然后通氮气，搅拌，升高温度到180℃反应1小时，然后在升温到220℃反应4小时，反应过程中不断分水，并不断测定酸值直到酸值<30mgkoh/g时即达到反应终点，停止反应后，降温出料包装，既得含磷-氮的阻燃醇酸树脂，醇酸树脂的性能见表1.本发明涉及的防火涂料的制备方法为将部分上述改性的20g醇酸树脂、10g甲苯，8g钛白，1g分散剂以及0.2g消泡剂混合均匀后，研磨细度<20um,得到钛白浆；将剩下的20g醇酸树脂与10g聚磷酸胺、10g三聚氰胺、5g季戊四醇、适量增稠剂混合在一起高速1500-2000rpm/分分散0.5-1小时后，然后调入钛白浆，添加适量的甲苯/异丁醇溶剂，把漆调成合适的粘度，既得醇酸树脂的防火涂料，防火涂料的性能见表2.表1实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5对比例1外观黄色粘稠状液体黄色粘稠状液体黄色粘稠状液体黄色粘稠状液体黄色粘稠状液体黄色粘稠状液体粘度pa.s15-2517-2720-2815-2013-2112-18磷含量%2.52.83.12.81.60氮含量%4.55.05.85.07.50氧指数19.121.223.521.518.716.7氧指数测量方法：将制备出的醇酸树脂以合适的粘度涂膜，成膜后取下，进行氧指数测试通过实施例和对比例结果得出，通过添加磷-氮阻燃元素后，醇酸树脂的氧指数显著提高，阻燃性能得到明显改善。表2通过实施例和对比例结果可以发现，添加磷-氮阻燃元素后，涂层的防火性能得到明显改善。当前第1页12