1.本发明涉及阻燃液技术领域，具体涉及一种阻燃液及其制备方法。
背景技术：
2.对火灾的防范是避免火灾对人类财产和生命安全造成威胁的重要手段，除了提高防火意识外，使用防火、阻燃的材料对建筑物或易燃物进行涂覆、浸渍等，提高其阻燃性能，是避免火灾的另一种重要手段。尤其是对易燃的木材、木屋、布等，阻燃液与其它固态阻燃剂相比具有优势作用，结合优秀的浸渍工艺，阻燃液能够使进入到木材的孔洞中、附着在表面，起到良好的阻燃效果。
3.然而，现有对液体阻燃物质的研究发展缓慢，阻燃液多为传统的卤系阻燃液，虽然卤系阻燃液阻燃效果好，寿命长，能够应用在塑料、木材等多种材料和多种领域中，但是卤系阻燃液存在着巨大的缺点，一旦燃烧，卤系阻燃液处理过的物体会释放大量的黑烟，且烟雾有毒、有腐蚀性，会严重危害人类的健康，不利于火灾中人员的疏散和安全。
4.现有对无卤阻燃液的研发多集中于使用无机物质，如使用氢氧化镁、氢氧化铝分散在分散液中，然而这种方法存在一些缺点，无机物质分散不均匀，阻燃液在物体表面附着能力较弱，形成的涂层容易脱落，阻燃效率低，现有大量使用才能达到阻燃效果。
5.为此，进一步发展液态阻燃产品，优先发展具有阻燃效果的高分子材料，配合优秀的无机阻燃材料，解决无机阻燃材料的分散性问题、粘结性问题，是扩大阻燃液应用场景，提高阻燃效果、提升环保效果，代替传统卤素阻燃液，充分发挥阻燃液在阻燃方面的价值的重中之重。
技术实现要素：
6.本发明的目的在于提供一种阻燃液及其制备方法，使得制得的阻燃液分子形成稳定的三维网状结构，能够稀释氧气，减少燃烧需要的氧气的含量，隔绝空气，碳化后，留下屏蔽层，起到隔绝燃烧、阻燃的作用。
7.为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：一种阻燃液，包括以下质量份数的原料：乙烯基硅油60～80份，含氢硅油4～10份，无水乙醇60～80份，聚磷酸铵2～4份，催化剂0.05～0.2份，填料6～8份，偶联剂2～3份；所述阻燃液的制备方法，包括以下步骤：步骤一：取四分之三质量份数的无水乙醇，加入质量份数的乙烯基硅油、含氢硅油和催化剂混合，超高速分散均匀后，得到组分a；步骤二：取剩余质量份数的无水乙醇，加入二分之一质量份数的偶联剂，分散均匀，加入质量份数的聚磷酸铵和填料，搅拌均匀后，真空干燥后，得到混合物b；步骤三：将步骤一得到的组分a和步骤二得到的混合物b搅拌混合，加入剩余质量份数的偶联剂，加入的反应釜中，氮气排空，密封状态下，程序升温至50～60℃，以80～120r/min的速度搅拌，保温30～60min，泄压并用氮气排空，通入氮气，氮气流量为60～
80ml/min，继续升温至75～85℃，以300～500r/min的速度搅拌，保温5～10min，降低至室温，得到阻燃液。
8.进一步优选，所述乙烯基硅油是分子链中或分子链一端存在c=c键的硅油，为端乙烯基聚二甲基硅氧烷、端乙烯基聚甲基乙烯基硅氧烷、甲基乙烯基二乙氧基硅烷、乙烯基封端甲基苯基聚硅氧烷中的一种或多种。
9.进一步优选，所述含氢硅油是分子链中存在氢与硅通过化学键直接相连的硅油或者存在活泼氢的硅油，为聚甲基氢硅氧烷、氢封端聚二甲基硅氧烷中的一种或按质量1：1的混合。
10.进一步优选，所述催化剂为过氧化乙酰、过氧化二碳酸二异氢酯、叔丁基过氧化氢、铂、钯、锡中的一种或几种。
11.进一步优选，所述填料为纳米级或亚微米的填料，为玻璃粉、碳酸钙、云母粉、膨胀石墨、二氧化硅、多壁碳纳米管、硅酸铝陶瓷纤维、白炭黑中的一种或多种。
12.进一步优选，所述偶联剂为二(二辛基焦磷酰基)乙撑钛酸酯、异丙基三(异硬脂酰基)钛酸酯、二(二辛基焦磷酰基)合氧乙酸酯钛、异丙基三(二辛基磷酰基)钛酸酯、异丙基三(十二烷基苯磺酰基)钛酸酯中的一种。
13.进一步优选，所述阻燃液的制备方法步骤一中，超高速分散为真空状态下的超高速分散，真空度70～90kpa，分散速度为1500～2000r/min，分散时间为1～3min。
14.进一步优选，所述阻燃液的制备方法步骤二中，搅拌条件为80～120r/min，真空干燥条件是真空度为-0.08～-0.1mpa，温度为78～84℃，干燥时间为3～8h。
15.进一步优选，所述聚磷酸铵为微胶囊化改性的聚磷酸铵，为：取一定质量的聚磷酸铵粉末，加入一定质量的无水乙醇，使用磷酸调节ph为6，搅拌分散均匀，得到聚磷酸铵混合液；取一定质量的聚酰亚胺粉末，溶解于一定质量的n,n-二甲基乙酰胺，除去不溶物，得到聚酰亚胺溶液；取一定质量的三聚氰胺，加入一定质量的乙二醇，加热并搅拌，使三聚氰胺溶解，形成三聚氰胺溶液；将聚磷酸铵混合液、聚酰亚胺溶液、三聚氰胺溶液混合，加热到50～70℃，并以100～120r/min的速度搅拌1～2h，600w功率超声处理1h，喷雾干燥，得到微胶囊化改性的聚磷酸铵。
16.进一步优选，所述微胶囊化改性的聚磷酸铵制备中，其中质量比聚磷酸铵：无水乙醇=2：10；质量比聚酰亚胺：n,n-二甲基乙酰胺=1：10；质量比三聚氰胺：乙二醇=1：5；质量比聚磷酸铵：聚酰亚胺：三聚氰胺=2：2～3：1～2。
17.阻燃液的制备方法步骤一中，乙烯基硅油和含氢硅油在催化剂的作用下，发生加成反应，涉及到的反应为：
。
18.本发明的有益效果：1、以乙烯基硅油为基础胶体，以含氢硅油为添加胶体，在催化剂的作用下，发生加成反应，使得乙烯基硅油和含氢硅油加成交联成为一个整体；使用偶联剂对微胶囊化聚磷酸铵和填料进行偶联接枝，增加其与硅油的相容性和连接能力，在硅油材料中加入进一步阻燃的微胶囊化聚磷酸铵、加入具有补强作用的填料，进一步阻燃液的阻燃作用和强度，经过升温，使无水乙醇部分挥发，在胶体中形成一定的发泡孔洞，形成发泡阻燃液。
19.2、乙烯基硅油使用乙烯封端的乙烯基硅油，乙烯基在一定条件下易发生加成反应，能够增加分子主链的长度或者增加侧链的复杂程度，主链侧链的增加，能够增加分子结构的强度；本发明配合使用含氢硅油，加成交联成网状结构，使得阻燃液分子形成三维网状结构，阻燃液碳化后，留下-si-o-si-、-si-c-或-c-c的屏蔽层，起到隔绝燃烧的作用。
20.3、含氢硅油中-h不仅能够加成到乙烯基硅油的双键上，含氢硅油分子间还能发生缩合反应，去掉h2，并且能在乙醇溶剂中，含氢硅油上的h与乙醇发生缩合，去掉小分子的h2o生成给新的硅氧烷键，这些反应为副反应，但能够增加主反应中分子侧链的复杂程度，新的硅氧烷键增加阻燃液的耐高温性能，阻燃液与其它材料复合使用，耐磨性能得到提升。
21.4、无水乙醇的沸点为78.4℃，在阻燃液的制备过程中，使用无水乙醇，一方面是作为溶剂或分散剂使用，另一方面，在加热过程中，均匀分散的无水乙醇受热形成气体分子，能够起到发泡的作用，形成发泡形式的阻燃液，阻燃液固化后，形成多孔或者蜂窝结构，有利于吸收烟气，减少烟气带来的危害，此外还有利于减少阻燃液的使用；催化剂为过氧化物催化剂或金属类催化剂，能够降低加成反应或缩合反应所需要的能量，有利于阻燃液分子形成稳定的网状结构。
22.5、聚磷酸铵使用聚酰亚胺和三聚氰胺包覆形成微胶囊化改性的聚磷酸铵，改善了与有机物材料的相容性和加工热稳定性，使得聚磷酸铵在加工过程中不会因加工温度高而失效，在火灾等较高温度时，聚磷酸铵受热分解、发挥阻燃效果，微胶囊化改性后的聚磷酸铵再次经过偶联剂处理，增加了聚磷酸铵与硅油的相容性，聚磷酸铵在加工过程中，能够均匀分散在硅油中；火灾等高温下，聚磷酸铵分解产物中聚磷酸具有强脱水作用，能够使有机物表面碳化，碳化层能起到阻燃的效果，此外，聚磷酸铵的分解产物非挥发性磷氧化物、聚磷酸能够在物体表面覆盖，隔绝空气，起到阻燃的效果；聚磷酸铵的分解产物氮气、氨气等气体不燃烧，微胶囊壁材聚酰亚胺和三聚氰胺同样能够释放氮气等不可燃气体，能够稀释氧气，减少燃烧需要的氧气的含量，起到阻燃效果。
23.6、填料为纳米级或者亚微米级的无机物，经偶联剂改性，能够与硅油等高分子材料通过偶联剂分子相连接，填料与硅油的相容性增加，在阻燃剂加工过程中，填料能够均匀分散在硅油中，均匀分散的填料，一方面能够起到增加阻燃剂强度的作用，另一方面，填料
为无机物，不燃烧，在阻燃液中有机成分碳化完全后，填料能够起到补充阻燃的作用。
具体实施方式
24.下面将对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
25.实施例1一种阻燃液，包括以下质量份数的原料：乙烯基硅油60份，含氢硅油4份，无水乙醇60份，聚磷酸铵2份，催化剂0.05份，填料6份，偶联剂2份；所述乙烯基硅油为端乙烯基聚二甲基硅氧烷；含氢硅油为聚甲基氢硅氧烷；催化剂为过氧化乙酰；填料为纳米级填料，为多壁碳纳米管；偶联剂为二(二辛基焦磷酰基)乙撑钛酸酯；所述聚磷酸铵为微胶囊化改性的聚磷酸铵，为：取一定质量的聚磷酸铵粉末，加入一定质量的无水乙醇，使用磷酸调节ph为6，搅拌分散均匀，得到聚磷酸铵混合液；其中质量比聚磷酸铵：无水乙醇=2：10；取一定质量的聚酰亚胺粉末，溶解于一定质量的n,n-二甲基乙酰胺，除去不溶物，得到聚酰亚胺溶液；质量比聚酰亚胺：n,n-二甲基乙酰胺=1：10；取一定质量的三聚氰胺，加入一定质量的乙二醇，加热并搅拌，使三聚氰胺溶解，形成三聚氰胺溶液；质量比三聚氰胺：乙二醇=1：5；将聚磷酸铵混合液、聚酰亚胺溶液、三聚氰胺溶液混合，其中质量比聚磷酸铵：聚酰亚胺：三聚氰胺=2：2：1，加热到50℃，并以100r/min的速度搅拌1h，600w功率超声处理1h，喷雾干燥，得到微胶囊化改性的聚磷酸铵；所述阻燃液的制备方法，包括以下步骤：步骤一：取四分之三质量份数的无水乙醇，加入质量份数的乙烯基硅油、含氢硅油和催化剂混合，超高速分散均匀后，得到组分a；其中超高速分散为真空状态下的超高速分散，真空度70kpa，分散速度为1500r/min，分散时间为1min；步骤二：取剩余质量份数的无水乙醇，加入二分之一质量份数的偶联剂，分散均匀，加入质量份数的聚磷酸铵和填料，搅拌均匀后，真空干燥后，得到混合物b；其中搅拌条件为80r/min，真空干燥条件是真空度为-0.08mpa，温度为78℃，干燥时间为3h；步骤三：将步骤一得到的组分a和步骤二得到的混合物b搅拌混合，加入剩余质量份数的偶联剂，加入的反应釜中，氮气排空，密封状态下，程序升温至50℃，以80r/min的速度搅拌，保温30min，泄压并用氮气排空，通入氮气，氮气流量为60ml/min，继续升温至75℃，以300r/min的速度搅拌，保温5min，降低至室温，得到阻燃液。
26.实施例2一种阻燃液，包括以下质量份数的原料：乙烯基硅油80份，含氢硅油10份，无水乙醇80份，聚磷酸铵4份，催化剂0.2份，填料8份，偶联剂3份；所述乙烯基硅油为端乙烯基聚甲基乙烯基硅氧烷；含氢硅油为氢封端聚二甲基硅氧烷；催化剂为过氧化二碳酸二异氢酯；填料为纳米级硅酸铝陶瓷纤维；偶联剂为异丙基三(异硬脂酰基)钛酸酯；
所述聚磷酸铵为微胶囊化改性的聚磷酸铵，为：取一定质量的聚磷酸铵粉末，加入一定质量的无水乙醇，使用磷酸调节ph为6，搅拌分散均匀，得到聚磷酸铵混合液；其中质量比聚磷酸铵：无水乙醇=2：10；取一定质量的聚酰亚胺粉末，溶解于一定质量的n,n-二甲基乙酰胺，除去不溶物，得到聚酰亚胺溶液；质量比聚酰亚胺：n,n-二甲基乙酰胺=1：10；取一定质量的三聚氰胺，加入一定质量的乙二醇，加热并搅拌，使三聚氰胺溶解，形成三聚氰胺溶液；质量比三聚氰胺：乙二醇=1：5；将聚磷酸铵混合液、聚酰亚胺溶液、三聚氰胺溶液混合，其中质量比聚磷酸铵：聚酰亚胺：三聚氰胺=2：3：2，加热到70℃，并以120r/min的速度搅拌2h，600w功率超声处理1h，喷雾干燥，得到微胶囊化改性的聚磷酸铵；所述阻燃液的制备方法，包括以下步骤：步骤一：取四分之三质量份数的无水乙醇，加入质量份数的乙烯基硅油、含氢硅油和催化剂混合，超高速分散均匀后，得到组分a；其中超高速分散为真空状态下的超高速分散，真空度90kpa，分散速度为2000r/min，分散时间为3min；步骤二：取剩余质量份数的无水乙醇，加入二分之一质量份数的偶联剂，分散均匀，加入质量份数的聚磷酸铵和填料，搅拌均匀后，真空干燥后，得到混合物b；其中搅拌条件为120r/min，真空干燥条件是真空度为-0.1mpa，温度为84℃，干燥时间为8h；步骤三：将步骤一得到的组分a和步骤二得到的混合物b搅拌混合，加入剩余质量份数的偶联剂，加入的反应釜中，氮气排空，密封状态下，程序升温至60℃，以120r/min的速度搅拌，保温60min，泄压并用氮气排空，通入氮气，氮气流量为80ml/min，继续升温至85℃，以500r/min的速度搅拌，保温10min，降低至室温，得到阻燃液。
27.实施例3一种阻燃液，包括以下质量份数的原料：乙烯基硅油70份，含氢硅油7份，无水乙醇70份，聚磷酸铵3份，催化剂0.1份，填料7份，偶联剂3份；所述乙烯基硅油为甲基乙烯基二乙氧基硅烷；含氢硅油为聚甲基氢硅氧烷、氢封端聚二甲基硅氧烷按质量1：1的混合；催化剂为叔丁基过氧化氢；填料为纳米级膨胀石墨；偶联剂为异丙基三(二辛基磷酰基)钛酸酯；所述聚磷酸铵为微胶囊化改性的聚磷酸铵，为：取一定质量的聚磷酸铵粉末，加入一定质量的无水乙醇，使用磷酸调节ph为6，搅拌分散均匀，得到聚磷酸铵混合液；其中质量比聚磷酸铵：无水乙醇=2：10；取一定质量的聚酰亚胺粉末，溶解于一定质量的n,n-二甲基乙酰胺，除去不溶物，得到聚酰亚胺溶液；质量比聚酰亚胺：n,n-二甲基乙酰胺=1：10；取一定质量的三聚氰胺，加入一定质量的乙二醇，加热并搅拌，使三聚氰胺溶解，形成三聚氰胺溶液；质量比三聚氰胺：乙二醇=1：5；将聚磷酸铵混合液、聚酰亚胺溶液、三聚氰胺溶液混合，质量比聚磷酸铵：聚酰亚胺：三聚氰胺=2：2：1，加热到60℃，并以110r/min的速度搅拌1h，600w功率超声处理1h，喷雾干燥，得到微胶囊化改性的聚磷酸铵；所述阻燃液的制备方法，包括以下步骤：步骤一：取四分之三质量份数的无水乙醇，加入质量份数的乙烯基硅油、含氢硅油
和催化剂混合，超高速分散均匀后，得到组分a；其中超高速分散为真空状态下的超高速分散，真空度80kpa，分散速度为1800r/min，分散时间为2min；步骤二：取剩余质量份数的无水乙醇，加入二分之一质量份数的偶联剂，分散均匀，加入质量份数的聚磷酸铵和填料，搅拌均匀后，真空干燥后，得到混合物b；其中搅拌条件为100r/min，真空干燥条件是真空度为-0.09mpa，温度为80℃，干燥时间为5h；步骤三：将步骤一得到的组分a和步骤二得到的混合物b搅拌混合，加入剩余质量份数的偶联剂，加入的反应釜中，氮气排空，密封状态下，程序升温至55℃，以100r/min的速度搅拌，保温50min，泄压并用氮气排空，通入氮气，氮气流量为70ml/min，继续升温至80℃，以400r/min的速度搅拌，保温8min，降低至室温，得到阻燃液。
28.测试：将实施例1～3制备得到的阻燃液均匀涂附在40cm
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60cm
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2cm的松木板上，涂层厚度为4mm，测试阻燃液的凝结时间，方法为用针挑涂层表面，不拉丝时记为凝结时间；待阻燃液干燥后，测试各模板的防火等级；将阻燃液倒入模具中，固化定型后，按照标准gb/t 528-2009《硫化橡胶或热塑性橡胶 拉伸应力应变性能的测定》加工成哑铃型，测试固化后试件的拉伸强度和断裂伸长率，结果为： 实施例1实施例2实施例3凝结时间(s)958287防火等级ul94v-0ul94v-0ul94v-0拉伸强度(kpa)161174168断裂伸长率(%)76.177.678.3由上表所示，本发明方法所制备的阻燃液，凝结时间好，涂覆在木材上，木材防火等级高，阻燃液固化后具有较好的拉伸强度和断裂伸长率。
29.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。