本发明涉及涂料技术领域，具体涉及一种用于电器的绝缘防火涂料及其制备方法。
背景技术：
在电器表面涂覆绝缘涂料就是使用不导电的物质将带电体隔离或包裹起来，以对触电起保护作用的一种安全措施。良好的绝缘对于保证家用电器与线路的安全运行，防止人身触电事故的发生是最基本的和最可靠的手段。但是现有的涂料耐高温性、耐水性差，长期使用容易开裂。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种用于电器的绝缘防火涂料及其制备方法，涂料使用在电器表面之后，结合性能强，长期使用不开裂，可以在电器表面形成一层疏水分子层，具有防水、防火、绝缘、耐磨的作用。
本发明提供了如下的技术方案：一种用于电器的绝缘防火涂料，包括以下份计的原料：改性丙烯酸树脂55~65份、有机硅改性环氧树脂40~45份、丙烯酸乳液30~40份、绝缘添加剂30~40份、改性空心玻璃微珠20~25份、助剂10~20份和水65~75份；
所述改性丙烯酸树脂包括以下份计的原料：甲基丙烯酸甲酯18~20份、苯乙烯14~16份、丙烯酸异辛酯9~12份、丙烯酸丁酯6~8份、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷5~7份、二甲苯3~5份和偶氮二异丁腈1~2份；
所述改性空心玻璃微珠包括以下份计的原料：空心玻璃微珠10~15份、氢氟酸溶液8~10份和磷酸铬铝溶液8~10份；
所述助剂包括以下份计的原料：阻燃剂3~5份、分散剂2~3份、成膜助剂1~2份、润滑剂1~2份和抗氧化剂1~2份。
其中，包括以下份计的原料：改性丙烯酸树脂60份、有机硅改性环氧树脂42.5份、丙烯酸乳液35份、绝缘添加剂35份、改性空心玻璃微珠22.5份、助剂15份和水70份；
所述改性丙烯酸树脂包括以下份计的原料：甲基丙烯酸甲酯19份、苯乙烯15份、丙烯酸异辛酯10份、丙烯酸丁酯7份、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷6份、二甲苯4份和偶氮二异丁腈1.5份；
所述改性空心玻璃微珠包括以下份计的原料：空心玻璃微珠12.5份、氢氟酸溶液9份和磷酸铬铝溶液9份；
所述助剂包括以下份计的原料：阻燃剂4份、分散剂2.5份、成膜助剂1.5份、润滑剂1.5份和抗氧化剂1.5份。
其中，所述有机硅改性环氧树脂包括以下份计的原料：氨基硅油14~16份、双酚a环氧树脂20~25份和二氨基二苯甲烷14~16份。
其中，所述有机硅改性环氧树脂的制备方法为：将氨基硅油和双酚a环氧树脂混合，溶解于丙酮中，以100~120r/min的转速搅拌10~15min，升温至100~110摄氏度，反应1~2h，反应结束后，减压蒸馏去除丙酮，得到混合物料，向其中加入二氨基二苯甲烷混合，以200~300r/min的转速搅拌10~20min，干燥，冷却后得到所述有机硅改性环氧树脂。
其中，所述绝缘添加剂包括以下份计的原料：煅烧高岭土5~8份、聚四氟乙烯5~8份、陶瓷微粉5~8份、巴西棕榈蜡3~5份、氯磺化聚乙烯2~3份、石棉粉2~3份、玻璃纤维粉0.8~1.2份、纳米胶粉0.4~0.6份、硅酸镁铝0.4~0.6份和松香0.2~0.4份。
其中，所述阻燃剂包括以下份计的原料：氢氧化铝微粉1~2份、碳化硅1~2份、氢氧化镁0.4~0.6份、碳酸钙0.4~0.6份和硼酸锌0.2~0.4份。
其中，所述分散剂为油酸钠、羧酸钾和磺酸钠中的一种或者几种，所述成膜助剂为乙二醇乙醚、乙二醇丁醚、乙二醇和丙二醇中的一种或几种。
其中，所述润滑剂为石蜡、硬脂酸、硬脂酸丁酯和油酰胺中的一种或几种，所述抗氧化剂为丁基羟基茴香醚、二丁基羟基甲苯、没食子酸丙酯和叔丁基对苯二酚的一种或几种。
本发明提供一种绝缘防火涂料的制备方法，包括如下步骤：
（1）、制备改性空心玻璃微珠
称取空心玻璃微珠，将空心玻璃微珠放入氢氟酸溶液中，以100~110r/min转速搅拌30~50min，使其均匀分散，过滤将空心玻璃微珠取出，水洗直至ph为7，干燥处理，取出；
将干燥处理后的空心玻璃微珠放入磷酸铬铝溶液中，以220~250r/min转速混合搅拌40~50min，均匀分散，过滤将空心玻璃微珠取出，水洗直至ph为7，干燥处理，然后于马弗炉中煅烧，煅烧温度为300~400℃，冷却后得到所述改性空心玻璃微珠；
（2）、制备改性丙烯酸树脂
按照配比称取甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯酸异辛酯和丙烯酸丁酯，混合均匀，加入偶氮二异丁腈，室温下以100~120r/min的转速混合搅拌40～50min至混合溶解均匀，得到预聚体；
使用恒压滴液漏斗将前述预聚体滴加入二甲苯中，滴加结束后，控制温度为55~65摄氏度聚合反应1~2h，然后加入γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，在45~55摄氏度下继续反应30~40min，得到改性丙烯酸树脂，备用；
（3）、将步骤（1）得到的改性空心玻璃微珠和步骤（2）得到的改性丙烯酸树脂混合，分散均匀后加入剩余原料，以200~250r/min转速搅拌40~50min，得到所述用于电器的绝缘防火涂料。
本发明的有益效果：涂料使用在电器表面之后，结合性能强，长期使用不开裂，可以在电器表面形成一层疏水分子层，具有防水、防火、绝缘、耐磨的作用，具体如下：
（1）、本发明在原料中添加阻燃剂，改善涂料的阻燃防火性能，提高使用安全性，涂覆于电器上，当电器遇火燃烧时，本发明可以使其产生的烟雾及有毒气体较少，具有抑制烟雾的效果，减少有毒烟雾的发生量，在使用过程中不会对人体造成伤害，对电器具有很好的保护作用；
（2）、本发明在原料中添加煅烧高岭土、聚四氟乙烯、陶瓷微粉、巴西棕榈蜡、氯磺化聚乙烯、石棉粉、玻璃纤维粉、纳米胶粉、硅酸镁铝和松香制备绝缘添加剂，不仅能够有效提高涂料的绝缘性，还可以辅助提高漆膜的机械性能；
（3）、本发明在原料中添加改性丙烯酸树脂和有机硅改性环氧树脂，起到提高涂料防火、防腐和耐水性的作用，将两者与丙烯酸乳液混合，具有协同增效效果，可以增加粘接能力；其中的改性丙烯酸树脂，提高了丙烯酸树脂的耐候性并降低表面张力，提高了涂膜的疏水性，自清洁性良好；
（4）、本发明在原料中添加改性空心玻璃微珠，由氢氟酸溶液和磷酸铬铝溶液对其表面改性并配合高温煅烧制得，空心玻璃微珠的主要成分为碱石灰硼硅酸盐玻璃，改性后的空心玻璃微珠，具有中空、质轻、耐火等优点。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例1
一种用于电器的绝缘防火涂料，包括以下份计的原料：改性丙烯酸树脂55份、有机硅改性环氧树脂40份、丙烯酸乳液30份、绝缘添加剂30份、改性空心玻璃微珠20份、助剂10份和水65份；
所述改性丙烯酸树脂包括以下份计的原料：甲基丙烯酸甲酯18份、苯乙烯14份、丙烯酸异辛酯9份、丙烯酸丁酯6份、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷5份、二甲苯3份和偶氮二异丁腈1份；
所述改性空心玻璃微珠包括以下份计的原料：空心玻璃微珠10份、氢氟酸溶液8份和磷酸铬铝溶液8份；
所述助剂包括以下份计的原料：阻燃剂3份、分散剂2份、成膜助剂1份、润滑剂1份和抗氧化剂1份。
其中，所述有机硅改性环氧树脂包括以下份计的原料：氨基硅油14份、双酚a环氧树脂20份和二氨基二苯甲烷14份。
其中，所述有机硅改性环氧树脂的制备方法为：将氨基硅油和双酚a环氧树脂混合，溶解于丙酮中，以100r/min的转速搅拌10min，升温至100摄氏度，反应1h，反应结束后，减压蒸馏去除丙酮，得到混合物料，向其中加入二氨基二苯甲烷混合，以200r/min的转速搅拌10min，干燥，冷却后得到所述有机硅改性环氧树脂。
其中，所述绝缘添加剂包括以下份计的原料：煅烧高岭土5份、聚四氟乙烯5份、陶瓷微粉5份、巴西棕榈蜡3份、氯磺化聚乙烯2份、石棉粉2份、玻璃纤维粉0.8份、纳米胶粉0.4份、硅酸镁铝0.4份和松香0.2份。
其中，所述阻燃剂包括以下份计的原料：氢氧化铝微粉1份、碳化硅1份、氢氧化镁0.4份、碳酸钙0.4份和硼酸锌0.2份。
其中，所述分散剂为油酸钠，所述成膜助剂为乙二醇乙醚。
其中，所述润滑剂为石蜡，所述抗氧化剂为丁基羟基茴香醚。
本实施例中提供一种绝缘防火涂料的制备方法，包括如下步骤：
（1）、制备改性空心玻璃微珠
称取空心玻璃微珠，将空心玻璃微珠放入氢氟酸溶液中，以100r/min转速搅拌30min，使其均匀分散，过滤将空心玻璃微珠取出，水洗直至ph为7，干燥处理，取出；
将干燥处理后的空心玻璃微珠放入磷酸铬铝溶液中，以220r/min转速混合搅拌40min，均匀分散，过滤将空心玻璃微珠取出，水洗直至ph为7，干燥处理，然后于马弗炉中煅烧，煅烧温度为300℃，冷却后得到所述改性空心玻璃微珠；
（2）、制备改性丙烯酸树脂
按照配比称取甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯酸异辛酯和丙烯酸丁酯，混合均匀，加入偶氮二异丁腈，室温下以100r/min的转速混合搅拌40min至混合溶解均匀，得到预聚体；
使用恒压滴液漏斗将前述预聚体滴加入二甲苯中，滴加结束后，控制温度为55摄氏度聚合反应1h，然后加入γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，在45摄氏度下继续反应30min，得到改性丙烯酸树脂，备用；
（3）、将步骤（1）得到的改性空心玻璃微珠和步骤（2）得到的改性丙烯酸树脂混合，分散均匀后加入剩余原料，以200r/min转速搅拌40min，得到所述用于电器的绝缘防火涂料。
实施例2
一种用于电器的绝缘防火涂料，包括以下份计的原料：改性丙烯酸树脂65份、有机硅改性环氧树脂45份、丙烯酸乳液40份、绝缘添加剂40份、改性空心玻璃微珠25份、助剂20份和水75份；
所述改性丙烯酸树脂包括以下份计的原料：甲基丙烯酸甲酯20份、苯乙烯16份、丙烯酸异辛酯12份、丙烯酸丁酯8份、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷7份、二甲苯5份和偶氮二异丁腈2份；
所述改性空心玻璃微珠包括以下份计的原料：空心玻璃微珠15份、氢氟酸溶液10份和磷酸铬铝溶液10份；
所述助剂包括以下份计的原料：阻燃剂5份、分散剂3份、成膜助剂2份、润滑剂2份和抗氧化剂2份。
其中，所述有机硅改性环氧树脂包括以下份计的原料：氨基硅油16份、双酚a环氧树脂25份和二氨基二苯甲烷16份。
其中，所述有机硅改性环氧树脂的制备方法为：将氨基硅油和双酚a环氧树脂混合，溶解于丙酮中，以120r/min的转速搅拌15min，升温至110摄氏度，反应2h，反应结束后，减压蒸馏去除丙酮，得到混合物料，向其中加入二氨基二苯甲烷混合，以300r/min的转速搅拌20min，干燥，冷却后得到所述有机硅改性环氧树脂。
其中，所述绝缘添加剂包括以下份计的原料：煅烧高岭土8份、聚四氟乙烯8份、陶瓷微粉8份、巴西棕榈蜡5份、氯磺化聚乙烯3份、石棉粉3份、玻璃纤维粉1.2份、纳米胶粉0.6份、硅酸镁铝0.6份和松香0.4份。
其中，所述阻燃剂包括以下份计的原料：氢氧化铝微粉2份、碳化硅2份、氢氧化镁0.6份、碳酸钙0.6份和硼酸锌0.4份。
其中，所述分散剂为羧酸钾，所述成膜助剂为乙二醇丁醚。
其中，所述润滑剂为硬脂酸丁酯，所述抗氧化剂为二丁基羟基甲苯。
本实施例中提供一种绝缘防火涂料的制备方法，包括如下步骤：
（1）、制备改性空心玻璃微珠
称取空心玻璃微珠，将空心玻璃微珠放入氢氟酸溶液中，以105r/min转速搅拌40min，使其均匀分散，过滤将空心玻璃微珠取出，水洗直至ph为7，干燥处理，取出；
将干燥处理后的空心玻璃微珠放入磷酸铬铝溶液中，以235r/min转速混合搅拌45min，均匀分散，过滤将空心玻璃微珠取出，水洗直至ph为7，干燥处理，然后于马弗炉中煅烧，煅烧温度为350℃，冷却后得到所述改性空心玻璃微珠；
（2）、制备改性丙烯酸树脂
按照配比称取甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯酸异辛酯和丙烯酸丁酯，混合均匀，加入偶氮二异丁腈，室温下以110r/min的转速混合搅拌45min至混合溶解均匀，得到预聚体；
使用恒压滴液漏斗将前述预聚体滴加入二甲苯中，滴加结束后，控制温度为60摄氏度聚合反应1.5h，然后加入γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，在50摄氏度下继续反应35min，得到改性丙烯酸树脂，备用；
（3）、将步骤（1）得到的改性空心玻璃微珠和步骤（2）得到的改性丙烯酸树脂混合，分散均匀后加入剩余原料，以225r/min转速搅拌45min，得到所述用于电器的绝缘防火涂料。
实施例3
一种用于电器的绝缘防火涂料，包括以下份计的原料：改性丙烯酸树脂60份、有机硅改性环氧树脂42.5份、丙烯酸乳液35份、绝缘添加剂35份、改性空心玻璃微珠22.5份、助剂15份和水70份；
所述改性丙烯酸树脂包括以下份计的原料：甲基丙烯酸甲酯19份、苯乙烯15份、丙烯酸异辛酯10份、丙烯酸丁酯7份、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷6份、二甲苯4份和偶氮二异丁腈1.5份；
所述改性空心玻璃微珠包括以下份计的原料：空心玻璃微珠12份、氢氟酸溶液9份和磷酸铬铝溶液9份；
所述助剂包括以下份计的原料：阻燃剂4份、分散剂2.5份、成膜助剂1.5份、润滑剂1.5份和抗氧化剂1.5份。
其中，所述有机硅改性环氧树脂包括以下份计的原料：氨基硅油14~16份、双酚a环氧树脂20~25份和二氨基二苯甲烷14~16份。
其中，所述有机硅改性环氧树脂的制备方法为：将氨基硅油和双酚a环氧树脂混合，溶解于丙酮中，以110r/min的转速搅拌12min，升温至105摄氏度，反应1.5h，反应结束后，减压蒸馏去除丙酮，得到混合物料，向其中加入二氨基二苯甲烷混合，以250r/min的转速搅拌15min，干燥，冷却后得到所述有机硅改性环氧树脂。
其中，所述绝缘添加剂包括以下份计的原料：煅烧高岭土6.5份、聚四氟乙烯6.5份、陶瓷微粉6.5份、巴西棕榈蜡4份、氯磺化聚乙烯2.5份、石棉粉2.5份、玻璃纤维粉1份、纳米胶粉0.5份、硅酸镁铝0.5份和松香0.3份。
其中，所述阻燃剂包括以下份计的原料：氢氧化铝微粉1.5份、碳化硅1.5份、氢氧化镁0.5份、碳酸钙0.5份和硼酸锌0.3份。
其中，所述分散剂为磺酸钠，所述成膜助剂为乙二醇丁醚。
其中，所述润滑剂为硬脂酸丁酯，所述抗氧化剂为没食子酸丙酯。
本实施例中提供一种绝缘防火涂料的制备方法，包括如下步骤：
（1）、制备改性空心玻璃微珠
称取空心玻璃微珠，将空心玻璃微珠放入氢氟酸溶液中，以105r/min转速搅拌40min，使其均匀分散，过滤将空心玻璃微珠取出，水洗直至ph为7，干燥处理，取出；
将干燥处理后的空心玻璃微珠放入磷酸铬铝溶液中，以235r/min转速混合搅拌45min，均匀分散，过滤将空心玻璃微珠取出，水洗直至ph为7，干燥处理，然后于马弗炉中煅烧，煅烧温度为350℃，冷却后得到所述改性空心玻璃微珠；
（2）、制备改性丙烯酸树脂
按照配比称取甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯酸异辛酯和丙烯酸丁酯，混合均匀，加入偶氮二异丁腈，室温下以110r/min的转速混合搅拌45min至混合溶解均匀，得到预聚体；
使用恒压滴液漏斗将前述预聚体滴加入二甲苯中，滴加结束后，控制温度为60摄氏度聚合反应1.5h，然后加入γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，在50摄氏度下继续反应35min，得到改性丙烯酸树脂，备用；
（3）、将步骤（1）得到的改性空心玻璃微珠和步骤（2）得到的改性丙烯酸树脂混合，分散均匀后加入剩余原料，以225r/min转速搅拌45min，得到所述用于电器的绝缘防火涂料。
参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。