一种金属-硅溶胶膨胀阻燃涂层及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种金属-硅溶胶膨胀阻燃涂层及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 膨胀型阻燃剂是继含卤阻燃剂以来一种新型的、高效的、环保的阻燃剂，具有低 毒、少烟的特点，是近年来应用最广泛的防火涂料品种。其中，硅系阻燃剂是一种优良的阻 燃剂，能够赋予阻燃涂料良好的机械性能、耐热性能以及在环境方面的保护效果，但硅系阻 燃剂在阻燃方面也有很多的缺点，目前，为了弥补这方面的不足，需要对其进行改性。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供了一种金属-硅溶胶膨胀阻燃 涂层及其制备方法，制得的金属_硅溶胶膨胀阻燃涂层具有较高的膨胀阻燃性能和良好实 用性。
[0004] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0005] -种金属-硅溶胶膨胀阻燃涂层的制备方法，包括：
[0006] 1)将硅烷偶联剂、金属化合物及H20混合均勾，调节溶液的pH值为1~2后，14~ 16min内升温到45~55°C，再继续反应1. 5~2. 5h后，产物减压抽滤即得金属-硅溶胶；所 述硅烷偶联剂KH-570、金属化合物、H20的摩尔比为0. 04~0. 06 :0. 0015~0. 24 :0. 02~ 0. 03 ；
[0007] 2)将步骤1)中得到的金属-硅溶胶与丙烯酰胺、丙烯酸混合均匀后，加入环氧丙 烯酸树脂与光引发剂，混合均匀得到涂料；所述金属-硅溶胶、丙烯酰胺、丙烯酸、环氧丙烯 酸树脂、光引发剂的质量比为〇? 18~4. 5 :0? 4~3. 5:0. 4~2. 5:1. 4~7:0. 10~0? 85; 将所述涂料均匀涂布于清洁干燥的玻璃板上，光照固化，即得金属-硅溶胶膨胀阻燃涂层。
[0008] -实施例中：所述步骤1)中，金属化合物为ZnCl2，所述硅烷偶联剂KH-570、金属 化合物、H20的摩尔比为0. 04~0. 06 :0. 06~0. 07 :0. 02~0. 03,制得Zn-Si溶胶；所述 步骤2)中，Zn-Si溶胶、丙烯酰胺、丙烯酸、环氧丙烯酸树脂、光引发剂的质量比为0.28~ 3. 5 :1. 5 ~3:0. 8 ~1. 2:3. 8 ~6. 8 :0? 11 ~0? 45。
[0009] 一实施例中：所述步骤1)中，金属化合物为ZnCl2，所述硅烷偶联剂KH-570、金属 化合物、H20的摩尔比为0.04~0.06 :0. 06~0.07 :0. 02~0.03,制得Zn-Si溶胶；所述步 骤2)中，Zn-Si溶胶、丙烯酰胺、丙烯酸、环氧丙烯酸树脂、光引发剂的质量比为1. 4~1. 6 : 1. 8 ~2. 2:0. 9 ~1. 1:5. 4 ~5. 6:0. 38 ~0? 42。
[0010] 一实施例中：所述步骤1)中，金属化合物为SnCl4 *5H20,所述硅烷偶联剂KH-570、 金属化合物、H20的摩尔比为0. 04~0. 06 :0. 04~0. 05 :0. 02~0. 03,制得Sn-Si溶胶；所 述步骤2)中，Sn-Si溶胶、丙烯酰胺、丙烯酸、环氧丙烯酸树脂、光引发剂的质量比为0. 4~ 4. 5 :1. 8 ~2. 2:0. 8 ~1. 2:2. 5 ~7 :0? 1 ~0? 45。
[0011] 一实施例中：所述步骤1)中，金属化合物为A1C13 *61120,所述硅烷偶联剂KH-570、 金属化合物、H20的摩尔比为0. 04~0. 06 :0. 005~0. 025 :0. 02~0. 03,制得Al-Si溶胶；
[0012] 或：所述步骤1)中，金属化合物为MnCl2 *4H20,所述硅烷偶联剂KH-570、金属化合 物、H20的摩尔比为0? 04~0? 06 :0? 005~0? 015 :0? 02~0? 03,制得Mn-Si溶胶；
[0013] 或：所述步骤1)中，金属化合物为La(N03) 3 ? 6H20,所述硅烷偶联剂KH-570、金属 化合物、H20的摩尔比为0. 04~0. 06 :0. 004~0. 006 :0. 02~0. 03,制得La-Si溶胶；
[0014] 或：所述步骤1)中，金属化合物为NaH2P04 *2H20,所述硅烷偶联剂KH-570、金属化 合物、H20的摩尔比为0. 04~0. 06 :0. 01~0. 03 :0. 02~0. 03,制得Na-Si溶胶。
[0015] -实施例中：所述步骤1)中，金属化合物为A1C13 ? 6H20和ZnCl2，所述硅烷偶 联剂KH-570、金属化合物、H20的摩尔比为0. 04~0. 06 :0. 01~0. 02 :0. 02~0. 03,且 A1C13，6H20 和ZnCl2之摩尔比为 0. 003 ~0. 005 :0. 01 ~0. 012,制得Al-Zn-Si溶胶；所述 步骤2)中，Al-Zn-Si溶胶、丙烯酰胺、丙烯酸、环氧丙烯酸树脂、光引发剂的质量比为0.8~ 3. 2 :1. 8 ~3. 2:0. 8 ~1. 7:3 ~6. 5 :0. 1 ~0. 45。
[0016] 一实施例中：所述步骤1)中，金属化合物为A1C13 ? 6H20和NaH2P04 ? 2H20,所述硅 烷偶联剂KH-570、金属化合物、H20的摩尔比为0. 04~0. 06 :0. 005~0. 015 :0. 02~0. 03， 且A1C13.6H20 和NaH2P04.2H20 之摩尔比为 0? 002 ~0? 003 :0? 007 ~0? 008,制得Al-Na-Si 溶胶；
[0017] 或：所述步骤1)中，金属化合物为A1C13 ? 6H20和MnCl2 ? 4H20,所述硅烷偶联 剂KH-570、金属化合物、H20的摩尔比为0. 04~0. 06 :0. 01~0. 015 :0. 02~0. 03,且 A1C13 ? 6H20 和MnCl2 ? 4H20 之摩尔比为 0? 003 ~0? 005 :0? 007 ~0? 009,制得Al-Mn-Si溶 胶；
[0018] 或：所述步骤1)中，金属化合物为ZnCljPSnCl4 ? 5H20,所述硅烷偶联剂KH-570、 金属化合物、H20的摩尔比为0. 04~0. 06 :0. 07~0. 095 :0. 02~0. 03,且ZnCljP SnCl4 ? 5H20 之摩尔比为 0? 06 ~0? 07 :0? 005 ~0? 03,制得Zn-Sn-Si溶胶。
[0019] 一实施例中：所述步骤1)中，金属化合物为A1C13 ?6H20、ZnCljPSnCl4 *51120，所述 硅烷偶联剂KH-570、金属化合物、H20的摩尔比为0. 04~0. 06 :0. 01~0. 02 :0. 02~0. 03， 且A1C13 ? 6H20、ZnClJPSnCl4 ? 5H20 之摩尔比为 0? 002 ~0? 004 :0? 008 ~0? 01 :0? 002 ~ 0. 004,制得Al-Zn-Sn-Si溶胶；所述步骤2)中，Al-Zn-Sn-Si溶胶、丙稀酰胺、丙稀酸、环氧 丙烯酸树脂、光引发剂的质量比为1. 4~3. 2 :0? 8~2. 2:0. 4~1. 2:2~5. 5 :0? 1~0? 35。
[0020] 一实施例中：所述步骤1)中，金属化合物为A1C13 ? 6H20、SnCl4 ? 5H20和Na2Si03， 所述硅烷偶联剂KH-570、金属化合物、H20的摩尔比为0. 04~0. 06 :0. 02~0. 03 :0. 02~ 0? 03,且A1C13.61120、似1^04.2H20 和Na2Si03之摩尔比为 0? 002 ~0? 004 :0? 005 ~0? 007 : 0? 01 ~0? 02,制得Si-Na-Al-Si溶胶；
[0021] 或：所述步骤1)中，金属化合物为A1C13 .61120、211(：12和Ni(N03)2 .6H20,所述硅烷 偶联剂KH-570、金属化合物、H20的摩尔比为0. 04~0. 06 :0. 01~0. 02 :0. 02~0. 03,且 A1C13 .e^CKZnCljPNi(N03)2.6H20 之摩尔比为 0? 002 ~0? 004 :0? 005 ~0? 007 :0? 005 ~ 0. 007,制得Al-Zn-Ni-Si溶胶；
[0022] 或：所述步骤 1)中，金属化合物为A1C13 ? 6H20、SnCl4 ? 5H20 和Ni(N03) 2 ? 6H20,所 述硅烷偶联剂KH-570、金属化合物、H20的摩尔比为0. 04~0. 06 :0. 01~0. 015 :0. 02~ 0? 03,且A1C13 ? 6H20、SnCl4 ? 5H20 和Ni(N03)2? 6H20 之摩尔比为 0? 002 ~0? 004 :0? 005 ~ 0? 007 :0? 002 ~0? 004,制得Al-Sn-Ni-Si溶胶。
[0023] -实施例中：所述硅烷偶联剂为KH-570;所述光引发剂为光引发剂1173。
[0024] 本发明所涉及的试剂、仪器、方法等，除有特别说明外，均为本领域常规技术。
[0025] 本技术方案与【背景技术】