一种木材表面双疏阻燃涂料的制备方法

文档序号:35017194发布日期:2023-08-04 07:55阅读:115来源:国知局

本发明涉及阻燃涂料领域,具体涉及一种木材表面双疏阻燃涂料的制备方法。


背景技术:

1、木材广泛应用于建筑、室内装饰和家具,木材具有可燃性的特点,许多建筑火灾的发生和蔓延与木材的可燃性有关,火灾一旦发生,就会剧烈燃烧,迅速蔓延,造成财产损失和人员伤亡。因此,木材和木质材料的阻燃处理越来越受到人们的重视。为了克服木材的固有缺陷,传统的阻燃处理方法包括层层自组装、溶胶-凝胶和湿法成型,在木材基材上沉积无机涂层或有机防火涂料。

2、sun等人提出了支化聚(乙烯亚胺),聚磷酸铵(app)和氟化癸基多面体低聚倍半硅氧烷的组合来开发阻燃和超疏水涂层,减少表面被水污染并抑制阻燃剂的失败。同样,曾教授的团队提出了一种一锅法,通过溶胶-凝胶反应制备阻燃和超疏水涂料,这种反应是由四乙氧基硅烷、羟基封端的聚二甲基硅氧烷和app反应制成的。

3、在现有的涂层中,硅烷类树脂经过预处理可以保护多种基体免受腐蚀,凭借其优异性能作为反应的主要基体。在有机硅树脂中加入含氟单体可以得到的性能良好的含氟聚合物,主要通过在双键的自由基聚合在聚合物中引入c—f键,进而能赋予涂料良好的疏水性能,且该类聚合物具有极好的抗污性、耐候性等特点。

4、本发明以乙烯基硅氧烷,含氟单体为单体,通过自由基溶液聚合合成具有低表面张力的氟-硅有机硅树脂,用阻燃剂构造木材表面的粗糙面,然后与阻燃剂复合制备用于木材表面双疏阻燃涂料,f-si树脂水解产生的si-oh与阻燃剂含有的胺基或羟基交联成膜,由于f-c和si-o使该涂料具有疏水性,疏油性,阻燃剂赋予涂层的阻燃性能,用于木材的阻燃防护。


技术实现思路

1、针对现有技术中存在的问题,本发明的目的是提供一种木材表面双疏阻燃涂料的制备方法,。

2、本发明的目的采用以下技术方案来实现:

3、第一方面,本发明提供一种木材表面双疏阻燃涂料,按照重量份数计算,包括:

4、氟-硅有机硅树脂乳液100份和阻燃剂5-60份。

5、优选地,所述阻燃剂为含p、n、si、b阻燃元素的阻燃材料。

6、更优选地,所述阻燃剂包括三聚氰胺、mca、mpp、app、znbo3、磷酸胍、磷酸硼中的至少一种。

7、氟-硅有机硅树脂水解产生si-oh,能与阻燃剂所含胺基或羟基缩合交联,形成膜。

8、除合成的f-si树脂外,含f和si或f或硅的化合物也适用;所述阻燃剂含p,n,si,b等阻燃元素,除三聚氰胺,mca,mpp,app,znbo3,磷酸胍,磷酸硼等其它阻燃剂也适用。

9、第二方面,本发明提供一种木材表面双疏阻燃涂料的制备方法,包括以下步骤:

10、步骤1,制备氟-硅有机硅树脂乳液:

11、使用含氟丙烯酸酯单体、丙烯酸、乙烯基硅氧烷在混合溶剂内搅拌均匀,然后加入适量引发剂和十二硫醇,引发聚合后,得到氟硅树脂共聚物;

12、将氟硅树脂共聚物调节ph为7,减压蒸馏除去溶剂,然后加入与混合溶剂等质量的去离子水,混合均匀,得到氟-硅有机硅树脂乳液;

13、步骤2,将阻燃剂与氟-硅有机硅树脂乳液混合,充分搅拌后,即得到双疏阻燃涂料。

14、优选地,所述步骤1中,引发聚合的温度是70℃,时间是6.5h。

15、优选地,所述步骤1中,含氟丙烯酸酯单体、乙烯基硅氧烷、丙烯酸、引发剂与溶剂的质量比是1-10:5-40:5-10:0.1-1:25-45。

16、优选地,所述步骤1中,引发剂为过硫酸铵。

17、优选地,所述步骤1中,十二硫醇的加入量为1-5%。

18、优选地,步骤1中,将氟硅树脂共聚物调节ph为7所使用的物质为n-甲基二乙醇胺。

19、优选地,所述步骤2中,双疏阻燃涂料通过涂刷或浸渍的方式进行施工。

20、更优选地,所述浸渍方式施工的过程为:

21、将木材浸入含双疏阻燃涂料的容器中,加压1.5mpa,维持2h,让涂料充分填充至木材中,再将浸渍处理后的木材在70℃处理2h。

22、本发明的有益效果为:

23、本发明制备了一种木材表面双疏阻燃涂料,制备过程简单,得到的涂料具有优秀的疏水疏油的双疏性质,同时还具有较好的阻燃性。

24、本发明中是通过含有氟-硅有机硅树脂乳液与含有p、n、si、b阻燃元素的阻燃剂共混结合,从而得到双疏阻燃涂料。在该涂料中,氟-硅有机硅树脂乳液是使用含氟丙烯酸酯单体、丙烯酸、乙烯基硅氧烷制备得到;阻燃剂的加入不仅起到了阻燃作用,还可以使基材表面粗糙,提高氟-硅有机硅树脂的疏水性和疏油性能。



技术特征:

1.一种木材表面双疏阻燃涂料,其特征在于,按照重量份数计算,包括:

2.根据权利要求1所述的木材表面双疏阻燃涂料,其特征在于,所述阻燃剂为含p、n、si、b阻燃元素的阻燃材料。

3.根据权利要求2所述的木材表面双疏阻燃涂料,其特征在于,所述阻燃剂包括三聚氰胺、mca、mpp、app、znbo3、磷酸胍、磷酸硼中的至少一种。

4.一种权利要求1-3任意之一所述的木材表面双疏阻燃涂料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

5.根据权利要求4所述的木材表面双疏阻燃涂料的制备方法,其特征在于,所述步骤1中,引发聚合的温度是70℃,时间是6.5h。

6.根据权利要求4所述的木材表面双疏阻燃涂料的制备方法,其特征在于,所述步骤1中,含氟丙烯酸酯单体、乙烯基硅氧烷、丙烯酸、引发剂与溶剂的质量比是1-10:5-40:5-10:0.1-1:25-45。

7.根据权利要求4所述的木材表面双疏阻燃涂料的制备方法,其特征在于,所述步骤1中,十二硫醇的加入量为1-5%。

8.根据权利要求4所述的木材表面双疏阻燃涂料的制备方法,其特征在于,步骤1中,将氟硅树脂共聚物调节ph为7所使用的物质为n-甲基二乙醇胺。

9.根据权利要求4所述的木材表面双疏阻燃涂料的制备方法,其特征在于,所述步骤2中,双疏阻燃涂料通过涂刷或浸渍的方式进行施工。

10.根据权利要求4所述的木材表面双疏阻燃涂料的制备方法,其特征在于,所述浸渍方式施工的过程为:


技术总结
本发明公开了一种木材表面双疏阻燃涂料及其制备方法,其中木材表面双疏阻燃涂料按照重量份数计算,包括:氟‑硅有机硅树脂乳液100份和阻燃剂5‑60份。所述阻燃剂为含P、N、Si、B阻燃元素的阻燃材料。本发明中是通过含有氟‑硅有机硅树脂乳液与含有P、N、Si、B阻燃元素的阻燃剂共混结合,从而得到双疏阻燃涂料。在该涂料中,氟‑硅有机硅树脂乳液是使用含氟丙烯酸酯单体、丙烯酸、乙烯基硅氧烷制备得到;阻燃剂的加入不仅起到了阻燃作用,还可以使基材表面粗糙,提高氟‑硅有机硅树脂的疏水性和疏油性能。

技术研发人员:许家友,吕澍,刘汝锋
受保护的技术使用者:广州大学
技术研发日:
技术公布日:2024/1/14
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