本发明属于涂料
技术领域：
，具体涉及一种高效能阻燃涂料及其制备方法。
背景技术：
：阻燃涂料是现代工程中应用最广、适应性最强、施工最为方便的建筑材料，在保障建筑物安全方面发挥了巨大的作用。随着人们生活品味的提高，人们对木质结构、钢结构等建筑材料更加青睐。而阻燃涂料对上述材料一方面具有涂饰美观作用，另一方面当发生火灾或受高温作用时，阻燃涂料对木材、钢结构具有良好的保护作用，是良好的阻燃隔热建筑材料。其中膨胀型类涂料受火时能膨胀发泡，以膨胀发泡所形成的耐火隔热层延缓钢材的升温，保护钢构件。这类钢结构涂料一般是用合适的乳胶聚合物作基料，再配以阻燃剂、添加剂等组成。对这类防火涂料，要求选用的乳液聚合物必须对钢基材具有良好附着力、耐久性和耐水性，目前市面常见的苯乙烯改性的丙烯酸乳液、聚醋酸乙烯乳液、偏氯乙烯乳液等，在上述几项上均有欠缺，涂层老化脱落现象严重。另外施工干燥速度慢，施工时易因造成干燥不良、开裂，因此需要多道施工、涂装工艺复杂、施工成本高。技术实现要素：本发明的一个目的是提供一种高效能阻燃涂料，所述阻燃涂料阻燃性能高，同时施工简便，能够大大减轻涂装的劳动强度，同时具有较强的耐候性，能够实现长期保护。本发明的另一个目的是提供上述高效能阻燃涂料的制备方法。为实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：一种高效能阻燃涂料，以重量计，包括式(1)聚合物80～120份，聚氨酯树脂20～45份，三聚氰胺10～25份，200#溶剂油30～50份，凹凸棒土10-15份，磷酸三甲酚酯3～8份，羧甲基纤维素5～10份，钛白粉5～10份，三氧化二锑10～15份，邻苯二甲酸二甲酯3～8份，消泡剂1.5～2份，抗氧剂0.5～1份，其中，n为500～2000之间的整数。在一些优选的实施方案中，本发明的高效能阻燃涂料，以重量计，包括式(1)聚合物100～120份，聚氨酯树脂20～30份，三聚氰胺10～20份，200#溶剂油30～40份，凹凸棒土10～15份，磷酸三甲酚酯3～8份，羧甲基纤维素5～10份，钛白粉5～8份，三氧化二锑10～12份，邻苯二甲酸二甲酯3～8份，消泡剂1.5～1.8份，抗氧剂0.8～1份。在另一些优选的实施方案中，本发明的高效能阻燃涂料，以重量计，包括式(1)聚合物100份，聚氨酯树脂20份，三聚氰胺10～15份，200#溶剂油30～40份，凹凸棒土10份，磷酸三甲酚酯6份，羧甲基纤维素6份，钛白粉5～8份，三氧化二锑12份，邻苯二甲酸二甲酯3～8份，消泡剂1.5～1.8份，抗氧剂0.8～1份。根据本发明，所示的式(1)聚合物由以下方法制备得到：步骤(a)：在惰性气体的保护、室温条件下，将膦酸二甲酯与三乙基氯硅烷反应，制得三乙基硅基膦酸二甲酯，三乙基氯硅烷与膦酸二甲酯的摩尔比为1∶3；步骤(b)：在惰性气体的保护、室温条件下，将4,4’-二氨基苯基羟基氧化膦与三乙基氯硅烷反应，制得三乙基硅氧基4,4’-二氨基苯基羟基氧化膦，三乙基氯硅烷和4,4’-二氨基苯基羟基氧化膦的摩尔比为1∶2；步骤(c)：在惰性气体的保护、350～400℃下，将步骤(1)所得物三乙基硅基膦酸二甲酯与步骤(2)所得物三乙基硅氧基4,4’-二氨基苯基羟基氧化膦在催化剂作用下反应，冷却后真空干燥即得，步骤(1)所得物与步骤(2)所得物的摩尔比为1～1.1。根据本发明，所述的消泡剂选自机硅类、聚硅氧烷类、聚醚改性有机硅类等中的一种或多种。根据本发明，所述的钛白粉优选为金红石型钛白粉。根据本发明，所述的抗氧剂选自2,4,6-三叔丁基苯酚、四[β-(3，5-二叔丁基4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚等中的一种或多种；优选地，所述的抗氧剂为2,4,6-三叔丁基苯酚。本发明采用大分子聚合物型阻燃剂—式(1)聚合物为主料，式(1)聚合物集碳源，氮源，酸源于一身，分子中还含有有机硅结构，结构单一，阻燃效能高，热稳定性好，且与溶剂油和聚氨酯树脂相容性高，不易析出，与聚氨酯树脂共混改性作为基脂，能够有效防止材料受热熔融滴落而产生的二次燃烧；再加入三聚氰胺、磷酸三甲酚酯和羧甲基纤维素，使本发明具有优异的阻燃效能的同时，附着力高，且耐水、耐候和耐热性能优秀；凹凸棒土、钛白粉、三氧化二锑，通过邻苯二甲酸二甲酯的辅助，可均匀的分散在主料分子之间，大幅提高本发明的耐高温、耐腐蚀的性能和防触变能力；通过添加钛白粉大幅提高本发明的反射率、遮盖率、膜层强度、耐老化性和耐磨性。同时，配方中还引入适量的抗氧剂和消泡剂，在保证良好阻燃、反射、隔热、耐候功能的基础上突出涂膜的施工方便性，以较低的成本获得最佳的综合性能。第二方面，本发明提供上述高效能阻燃涂料的制备方法，包括以下步骤：步骤(1)将配方量的式(1)聚合物，聚氨酯树脂，三聚氰胺和200#溶剂油加入反应釜中，80～120℃搅拌，待物料混合均匀后，降温至50～60℃；步骤(2)50～60℃下，向步骤(1)所得物中加入配方量的磷酸三甲酚酯、羧甲基纤维素、邻苯二甲酸二甲酯、消泡剂和抗氧剂，50～60℃下继续搅拌15～20分钟；步骤(3)将步骤(2)所得物降温至45～55℃，加入配方量的凹凸棒土、钛白粉和三氧化二锑，搅拌均匀，冷却至室温即得。具体实施方式下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。实施例1式(1)聚合物的制备步骤1：称取1.5mol膦酸二甲酯于反应瓶中，加入二氯甲烷100ml溶解，然后通入氮气，加入0.5mol三乙基氯硅烷，室温下反应3h，停止反应，食盐水洗涤3次，无水硫酸镁干燥；步骤2：称取1mol4,4’-二氨基苯基羟基氧化膦于反应瓶中，加入二氯甲烷100ml溶解，然后通入氮气，加入0.5mol三乙基氯硅烷，室温下反应3h，停止反应，食盐水洗涤3次，无水硫酸镁干燥；步骤3：称取1mol步骤1所得物、1mol步骤2所得物和0.01mol三乙胺于聚合釜中混合均匀，在370℃反应8h，停止反应，冷却至室温，真空干燥，水洗、烘干和粉碎即得，聚合度1790，1％的热失重分解温度为301.4℃。实施例2高效能阻燃涂料的制备称1000g式(1)聚合物，200g聚氨酯树脂，150g三聚氰胺和300g200#溶剂油加入反应釜中，80～120℃搅拌30min，降温至50～60℃，加入60g磷酸三甲酚酯、60g羧甲基纤维素、50g邻苯二甲酸二甲酯、15g有机硅消泡剂f202和8g2,4,6-三叔丁基苯酚，50～60℃下继续搅拌15～20分钟，降温至45～55℃，加入100g凹凸棒土、50g钛白粉和120g三氧化二锑，搅拌均匀，冷却至室温即得。实施例3高效能阻燃涂料的制备称1200g式(1)聚合物，250g聚氨酯树脂，100g三聚氰胺和400g200#溶剂油加入反应釜中，80～120℃搅拌30min，降温至50～60℃，加入80g磷酸三甲酚酯、80g羧甲基纤维素、80g邻苯二甲酸二甲酯、15g有机硅消泡剂f202和10g2,4,6-三叔丁基苯酚，50～60℃下继续搅拌15～20分钟，降温至45～55℃，加入120g凹凸棒土、60g钛白粉和100g三氧化二锑，搅拌均匀，冷却至室温即得。实施例4高效能阻燃涂料的制备称800g式(1)聚合物，450g聚氨酯树脂，250g三聚氰胺和400g200#溶剂油加入反应釜中，80～120℃搅拌30min，降温至50～60℃，加入80g磷酸三甲酚酯、100g羧甲基纤维素、80g邻苯二甲酸二甲酯、20g有机硅消泡剂f202和10g2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚，50～60℃下继续搅拌15～20分钟，降温至45～55℃，加入100g凹凸棒土、80g钛白粉和120g三氧化二锑，搅拌均匀，冷却至室温即得。实施例5高效能阻燃涂料的制备称800g式(1)聚合物，300g聚氨酯树脂，200g三聚氰胺和300g200#溶剂油加入反应釜中，80～120℃搅拌30min，降温至50～60℃，加入50g磷酸三甲酚酯、80g羧甲基纤维素、60g邻苯二甲酸二甲酯、16g有机硅消泡剂f202和5g2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚，50～60℃下继续搅拌15～20分钟，降温至45～55℃，加入120g凹凸棒土、50g钛白粉和100g三氧化二锑，搅拌均匀，冷却至室温即得。实验例1性能试验将实施例2-5所得涂层进行性能测试，其中，耐水型性标准为不起皱、不剥落时间，试验结果见表1，表1实施例2实施例3实施例4实施例5附着力1级1级1级1级硬度hhhh耐冲击性60606060耐水性100h100h100h100h耐燃时间1.8h1.8h1.4h1.3h质量损失1.4g1.5g2g2g氧指数36363434从以上结果可以看出，本发明提供的高效能阻燃涂料具有良好的涂膜附着力和阻燃性。此外，本发明高效能阻燃涂料涂膜完全干燥时间在3个小时以内，涂膜外观平整光滑。当前第1页12