技术领域：
：本发明涉及建筑涂料领域，具体的涉及一种基于纳米勃姆石的水性聚氨酯阻燃涂料的制备方法。
背景技术：
：：随着社会的进步以及人民生活水平的提高，人们对居住环境的要求越来越高，木材及人造板以其特有的优势及易于加工的特点在建筑、家具及室内装饰装修行业被广泛的应用。据统计，世界各国火灾事故中，建筑物火灾占首位。据国家统计部门统计：2003年1月-10月，全国共发生大大小小火灾20万次，造成4000以上的人员伤亡和12.7亿元的财产损失。由于火灾会给人类的生命财产带来巨大的损失，预防火灾成为关系国计民生的头等大事。随着建筑的高层化、集群化、工业大型化的发展和有机合成材料的广泛应用，预防火灾的要求越来越高，并且也越来越引起人们的重视。阻燃涂料也应运而生。阻燃涂料又称防火涂料，是指涂覆于可燃性基材表面，能降低被涂材料表面的可燃性以阻止火灾迅速蔓延，或是涂覆与结构材料表面以用于提高结构耐火极限的一类物质。随着水性聚氨酯乳液在涂料行业的广泛应用，人们更多关注一些高性能或环保安全型产品的研究和开发。技术实现要素：：本发明的目的是提供一种基于纳米勃姆石的水性聚氨酯阻燃涂料的制备方法，该方法制得的涂料稳定性好，具有一定的阻燃性能，力学性能优异。为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种基于纳米勃姆石的水性聚氨酯阻燃涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将甘油和六水氯化铝混合搅拌均匀，然后缓慢加入去离子水，5000r/min搅拌转速下搅拌1h，然后转移至反应釜中，180-220℃下反应20-30h，反应结束后，加入水性丙烯酸乳液冷却至室温，得到混合液a；(2)将水性聚氨酯、纳米氢氧化镁和消泡剂、分散剂、流平剂、增稠剂和去离子水混合搅拌均匀，制得混合液b；(3)将上述制得的混合液a、混合液b混合，1000r/min搅拌转速下搅拌30min，制得水性聚氨酯阻燃涂料。作为上述技术方案的优选，步骤(1)中，所述水性丙烯酸乳液为杂化接枝交联纯丙烯酸乳液。作为上述技术方案的优选，步骤(1)中，所述水性丙烯酸乳液的固含量为40％。作为上述技术方案的优选，步骤(1)中，所述甘油、水性丙烯酸乳液和六水氯化铝的质量比为10：(7-11)：1。作为上述技术方案的优选，步骤(1)中，所述去离子水的加入量为水性丙烯酸乳液重量的30％。作为上述技术方案的优选，步骤(2)中，所述水性聚氨酯、纳米氢氧化镁、消泡剂、分散剂、流平剂、增稠剂和去离子水的用量比以重量份计分别为：水性聚氨酯50-85份、纳米氢氧化镁4-11份、消泡剂3-7份、分散剂5-10份、流平剂5-8份、增稠剂4-9份和去离子水40-80份。作为上述技术方案的优选，步骤(3)中，混合液a、混合液b的质量比为(2-3)：1。作为上述技术方案的优选，步骤(2)中，所述分散剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、聚丙烯酰胺、乙烯-丙烯酸共聚物中的一种。作为上述技术方案的优选，步骤(2)中，所述增稠剂为羧甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟乙基纤维素、改性聚脲、氨基醇络合型钛酸酯、干酪素中的一种。作为上述技术方案的优选，步骤(2)中，所述消泡剂为乳化硅油、聚氧丙烯甘油醚、聚二甲基硅氧烷中的一种。与现有技术相比，本发明具有以下优点：勃姆石为细小白色晶体，结晶完整、晶粒细小，晶体结构缺陷少，所以导热系数较高。纳米级的勃姆石布朗运动大，比表面积大，颗粒碰撞频繁，由其改性的材料导热性能更好。但是纳米勃姆石与聚合物物相容性较差，且目前制备的纳米勃姆石都包括干燥这一环节，容易引起颗粒间的硬团聚，使得勃姆石的分散性较差。为了解决这一问题，本发明以甘油为反应介质，六水氧化铝在控制去离子水的滴加下，缓慢水解制得纳米勃姆石，然后反应结束后不干燥直接与水性丙烯酸乳液混合，制得的纳米勃姆石可以很好的分散在基体材料中，从而有效改善基体材料的阻燃和力学性能。具体实施方式：为了更好的理解本发明，下面通过实施例对本发明进一步说明，实施例只用于解释本发明，不会对本发明构成任何的限定。实施例1一种基于纳米勃姆石的水性聚氨酯阻燃涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将甘油和六水氯化铝混合搅拌均匀，然后缓慢加入去离子水，5000r/min搅拌转速下搅拌1h，然后转移至反应釜中，180℃下反应20h，反应结束后，加入水性丙烯酸乳液冷却至室温，得到混合液a；其中，甘油、水性丙烯酸乳液和六水氯化铝的质量比为10：7：1；去离子水的加入量为水性丙烯酸乳液重量的30％；(2)将水性聚氨酯、纳米氢氧化镁和乳化硅油、十二烷基硫酸钠、流平剂、羧甲基纤维素和去离子水混合搅拌均匀，制得混合液b；其中，各组分的用量为：水性聚氨酯50份、纳米氢氧化镁4份、乳化硅油3份、十二烷基硫酸钠5份、流平剂5份、羧甲基纤维素4份和去离子水40份；(3)将上述制得的混合液a、混合液b混合，1000r/min搅拌转速下搅拌30min，制得水性聚氨酯阻燃涂料；其中，混合液a、混合液b的质量比为2：1。实施例2一种基于纳米勃姆石的水性聚氨酯阻燃涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将甘油和六水氯化铝混合搅拌均匀，然后缓慢加入去离子水，5000r/min搅拌转速下搅拌1h，然后转移至反应釜中，220℃下反应30h，反应结束后，加入水性丙烯酸乳液冷却至室温，得到混合液a；其中，甘油、水性丙烯酸乳液和六水氯化铝的质量比为10：11：1；去离子水的加入量为水性丙烯酸乳液重量的30％；(2)将水性聚氨酯、纳米氢氧化镁和聚氧丙烯甘油醚、十二烷基苯磺酸钠、流平剂、羟丙基甲基纤维素和去离子水混合搅拌均匀，制得混合液b；其中，各组分的用量为：水性聚氨酯85份、纳米氢氧化镁11份、聚氧丙烯甘油醚7份、十二烷基苯磺酸钠10份、流平剂8份、羟丙基甲基纤维素9份和去离子水80份；(3)将上述制得的混合液a、混合液b混合，1000r/min搅拌转速下搅拌30min，制得水性聚氨酯阻燃涂料；其中，混合液a、混合液b的质量比为3：1。实施例3一种基于纳米勃姆石的水性聚氨酯阻燃涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将甘油和六水氯化铝混合搅拌均匀，然后缓慢加入去离子水，5000r/min搅拌转速下搅拌1h，然后转移至反应釜中，190℃下反应22h，反应结束后，加入水性丙烯酸乳液冷却至室温，得到混合液a；其中，甘油、水性丙烯酸乳液和六水氯化铝的质量比为10：8：1；去离子水的加入量为水性丙烯酸乳液重量的30％；(2)将水性聚氨酯、纳米氢氧化镁和十二烷基苯磺酸钠、流平剂、羟乙基纤维素和去离子水混合搅拌均匀，制得混合液b；其中，各组分的用量为：水性聚氨酯60份、纳米氢氧化镁5份、聚二甲基硅氧烷4份、聚丙烯酰胺6份、流平剂6份、羟乙基纤维素5份和去离子水50份；(3)将上述制得的混合液a、混合液b混合，1000r/min搅拌转速下搅拌30min，制得水性聚氨酯阻燃涂料；其中，混合液a、混合液b的质量比为2.2：1。实施例4一种基于纳米勃姆石的水性聚氨酯阻燃涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将甘油和六水氯化铝混合搅拌均匀，然后缓慢加入去离子水，5000r/min搅拌转速下搅拌1h，然后转移至反应釜中，200℃下反应24h，反应结束后，加入水性丙烯酸乳液冷却至室温，得到混合液a；其中，甘油、水性丙烯酸乳液和六水氯化铝的质量比为10：9：1；去离子水的加入量为水性丙烯酸乳液重量的30％；(2)将水性聚氨酯、纳米氢氧化镁和乳化硅油、乙烯-丙烯酸共聚物、流平剂、改性聚脲和去离子水混合搅拌均匀，制得混合液b；其中，各组分的用量为：水性聚氨酯65份、纳米氢氧化镁6份、乳化硅油5份、乙烯-丙烯酸共聚物7份、流平剂6.5份、改性聚脲6份和去离子水60份；(3)将上述制得的混合液a、混合液b混合，1000r/min搅拌转速下搅拌30min，制得水性聚氨酯阻燃涂料；其中，混合液a、混合液b的质量比为2.4：1。实施例5一种基于纳米勃姆石的水性聚氨酯阻燃涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将甘油和六水氯化铝混合搅拌均匀，然后缓慢加入去离子水，5000r/min搅拌转速下搅拌1h，然后转移至反应釜中，210℃下反应26h，反应结束后，加入水性丙烯酸乳液冷却至室温，得到混合液a；其中，甘油、水性丙烯酸乳液和六水氯化铝的质量比为10：9：1；去离子水的加入量为水性丙烯酸乳液重量的30％；(2)将水性聚氨酯、纳米氢氧化镁和聚氧丙烯甘油醚、十二烷基硫酸钠、流平剂、氨基醇络合型钛酸酯和去离子水混合搅拌均匀，制得混合液b；其中，各组分的用量为：水性聚氨酯70份、纳米氢氧化镁8份、聚氧丙烯甘油醚5份、十二烷基硫酸钠8份、流平剂5-8份、氨基醇络合型钛酸酯7份和去离子水70份；(3)将上述制得的混合液a、混合液b混合，1000r/min搅拌转速下搅拌30min，制得水性聚氨酯阻燃涂料；其中，混合液a、混合液b的质量比为2.6：1。实施例6一种基于纳米勃姆石的水性聚氨酯阻燃涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将甘油和六水氯化铝混合搅拌均匀，然后缓慢加入去离子水，5000r/min搅拌转速下搅拌1h，然后转移至反应釜中，210℃下反应28h，反应结束后，加入水性丙烯酸乳液冷却至室温，得到混合液a；其中，甘油、水性丙烯酸乳液和六水氯化铝的质量比为10：10：1；去离子水的加入量为水性丙烯酸乳液重量的30％；(2)将水性聚氨酯、纳米氢氧化镁和聚氧丙烯甘油醚、聚丙烯酰胺、流平剂、干酪素和去离子水混合搅拌均匀，制得混合液b；其中，各组分的用量为：水性聚氨酯80份、纳米氢氧化镁10份、聚氧丙烯甘油醚6份、聚丙烯酰胺9份、流平剂7.5份、干酪素8份和去离子水70份；(3)将上述制得的混合液a、混合液b混合，1000r/min搅拌转速下搅拌30min，制得水性聚氨酯阻燃涂料；其中，混合液a、混合液b的质量比为2.8：1。下面对实施例1-6制得的涂料进行性能测试。1、分散稳定性将制得的涂料室温放置1个月后，观察无明显沉淀产生，表明制得的涂料稳定好。2、拉伸强度将实施例1-6阻燃涂料在玻璃片上成膜，室温下干燥并放入40℃的烘箱内干燥3d。按照国标gb/t528-2009测试聚氨酯的拉伸强度。3、阻燃性能将桉木单板按尺寸30cm*10cm裁切，用砂纸将桉木单板两面打磨，再用抹布擦去木屑并用无水乙醇洗涤擦拭，自然条件下晾干，裁切成150mm×6.5mm，按照gb/t2406.2-2009以及fh.pr.16-09木材氧指数实验操作规程，采用江宁仪器分析公司的hc-2型氧指数仪测试试样的极限氧指数。测试结果如下表所示，其中对比例1未直接添加市售的纳米勃姆石的涂料，对比例2为未添加纳米勃姆石的涂料。拉伸强度，mpa极限氧指数，％实施例155.5135实施例259.1737实施例358.3635实施例457.6938实施例559.6341实施例655.7838对比例119.8825对比例211.5610从上述结果来看，本发明制得的涂料力学性能好，阻燃性能优异。当前第1页12