一种阻燃隔防热有机硅发泡涂层的制备方法

本发明属于硅橡胶，尤其涉及一种阻燃隔防热有机硅发泡涂层的制备方法。

背景技术：

1、热防护涂层是一种具有特殊用途的涂料，在航空航天、电子电器、建筑房屋等领域有着广泛应用。热防护涂层要求其成膜物质具有耐高温的特性，并且应具有一定流动性，目前应用较多的有：有机硅树脂、改性环氧树脂、聚丙烯酸酯、有机氟聚合物、聚苯硫醚等。这些树脂可耐200℃以上的温度，但是固化条件苛刻，需要专门的设备。而二羟基聚二甲基硅氧烷主链si—o键赋予其良好的热稳定性，可耐高低温-60～250℃，常温下就可以硫化，性价比较高。比如美国dowcorning公司生产的供宇宙飞船及重返大气设备表面用耐烧蚀防热涂层，使用的基体就是双组分室温硫化硅橡胶。

2、硅橡胶，由硅氧键(si―o)交替组成主链，与硅原子相连的碳氢或取代的碳氢有机基团侧链组成的线型聚有机硅氧烷，是一种兼具无机及有机性质的线型高分子材料。室温硫化发泡硅橡胶材料将硅橡胶与泡沫材料的特性结合于一体，是通过物理或化学发泡等方式成型的一种新型多功能材料，不但具有硅橡胶的优良特性，还具有优良的高柔软性、耐高能冲击及减震、隔音和隔热性能等。但硅橡胶具有阴燃的危险，本身阻燃性能不好，通过添加阻燃剂可以改善其阻燃性。

3、专利cn214983744u提供了一种抗冲击的有机硅阻燃泡沫材料，通过采用有机硅改性水性聚氨酯乳液的复合涂层，可有效提高泡沫材料的耐透湿和阻燃的性能。但由于其结构设计复杂，操作实施起来困难，适用的应用场景有限。

4、目前硅橡胶涂层研究较少，或现有的硅橡胶涂层技术操作工艺复杂，无法大规模推广。

技术实现思路

1、针对背景技术中存在的缺陷，本发明提供一种阻燃隔防热有机硅发泡涂层的制备方法，其涂层可实现室温快速固化。

2、为了实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

3、一种阻燃隔防热有机硅发泡涂层的制备方法，包括以下步骤：

4、步骤一：将基胶、阻燃剂、粘结剂和光引发剂混合均匀得到浆料；所述基胶包括羟基有机硅聚合物、乙烯基有机硅和含氢有机硅；

5、步骤二：将浆料涂覆在基材上，经紫外光照射形成阻燃隔防热有机硅发泡涂层。

6、进一步的，按质量份计：所述基胶40-100份、阻燃剂100-150份，粘结剂1-5份和光引发剂0.1-1份。

7、进一步的，所述羟基有机硅聚合物、乙烯基有机硅和含氢有机硅的质量比在3:1.5:1与6:4:1之间。

8、进一步的，所述羟基有机硅聚合物包括羟基硅油、多羟基硅油和羟基硅树脂中的一种或者多种的组合，所述乙烯基有机硅包括乙烯基硅油、乙烯基硅树脂和乙烯基硅烷中的一种或者两种的组合，所述含氢有机硅包括含氢硅油、含氢硅树脂和含氢硅烷中的一种或两种的组合。

9、进一步的，所述乙烯基硅烷包括乙烯基双封头、四乙烯基硅烷二乙烯基硅烷和乙烯基环四硅氧烷中的一种或者多种；含氢硅烷包括四[二甲基硅氧烷基]硅烷、含氢双封头和2,4,6,8-四甲基环四硅氧烷中的一种或多种的组合。

10、进一步的，所述阻燃剂包括碳酸钙、石墨烯、氢氧化镁、铝硅酸钠、蒙脱土、氢氧化铝、硼酸锌、层状硅酸盐、氮化硼、锑化合物、钼化合物中的一种或多种的组合。

11、进一步的，所述粘结剂包括乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、三乙氧基甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷和烷氧硅油、钛酸异丙酯中的一种或多种的组合。

12、进一步的，所述光引发剂包括光引发的铂催化剂和乙酰丙酮金属固化剂，其中光引发的铂催化剂包括乙酰丙酮铂和三甲基甲基环戊二烯铂中的一种或两种的组合，乙酰丙酮金属固化剂包括乙酰丙酮铝、乙酰丙酮钼、乙酰丙酮锆、乙酰丙酮钛、乙酰丙酮铁和乙酰丙酮锰中的一种或多种的组合。

13、进一步的，所述涂覆的方式包括喷涂、刮涂或滚涂。

14、进一步的，所述紫外光波长为245-365nm，紫外光照射时间为10-600秒。

15、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

16、本发明提供了以羟基有机硅聚合物、乙烯基有机硅和含氢有机硅为基胶，加入阻燃剂、粘结剂和光引发剂，通过室温紫外光固化制备了一种阻燃隔防热有机硅发泡涂层，操作工艺简单。基于硅橡胶良好的耐高温和热稳定性，该涂层具有优异的阻燃防火性能，同时具有发泡密度低，泡孔均匀的特点。该涂料制备方法简便、快捷，可实现室温固化，是理想的环保型阻燃涂料，有望在航空航天、建筑外墙保温材料等阻燃隔防热领域有着广泛的应用前景。

技术特征：

1.一种阻燃隔防热有机硅发泡涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种阻燃隔防热有机硅发泡涂层的制备方法，其特征在于：按质量份计：所述基胶40-100份、阻燃剂100-150份，粘结剂1-5份和光引发剂0.1-1份。

3.根据权利要求1所述的一种阻燃隔防热有机硅发泡涂层的制备方法，其特征在于：所述羟基有机硅聚合物、乙烯基有机硅和含氢有机硅的质量比在3:1.5:1与6:4:1之间。

4.根据权利要求1所述的一种阻燃隔防热有机硅发泡涂层的制备方法，其特征在于：所述羟基有机硅聚合物包括羟基硅油、多羟基硅油和羟基硅树脂中的一种或者多种的组合，所述乙烯基有机硅包括乙烯基硅油、乙烯基硅树脂和乙烯基硅烷中的一种或者两种的组合，所述含氢有机硅包括含氢硅油、含氢硅树脂和含氢硅烷中的一种或两种的组合。

5.根据权利要求4所述的一种阻燃隔防热有机硅发泡涂层的制备方法，其特征在于：所述乙烯基硅烷包括乙烯基双封头、四乙烯基硅烷二乙烯基硅烷和乙烯基环四硅氧烷中的一种或者多种；含氢硅烷包括四[二甲基硅氧烷基]硅烷、含氢双封头和2,4,6,8-四甲基环四硅氧烷中的一种或多种的组合。

6.根据权利要求1所述的一种阻燃隔防热有机硅发泡涂层的制备方法，其特征在于：所述阻燃剂包括碳酸钙、石墨烯、氢氧化镁、铝硅酸钠、蒙脱土、氢氧化铝、硼酸锌、层状硅酸盐、氮化硼、锑化合物、钼化合物中的一种或多种的组合。

7.根据权利要求1所述的一种阻燃隔防热有机硅发泡涂层的制备方法，其特征在于：所述粘结剂包括乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、三乙氧基甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷和烷氧硅油、钛酸异丙酯中的一种或多种的组合。

8.根据权利要求1所述的一种阻燃隔防热有机硅发泡涂层的制备方法，其特征在于：所述光引发剂包括光引发的铂催化剂和乙酰丙酮金属固化剂，其中光引发的铂催化剂包括乙酰丙酮铂和三甲基甲基环戊二烯铂中的一种或两种的组合，乙酰丙酮金属固化剂包括乙酰丙酮铝、乙酰丙酮钼、乙酰丙酮锆、乙酰丙酮钛、乙酰丙酮铁和乙酰丙酮锰中的一种或多种的组合。

9.根据权利要求1所述的一种阻燃隔防热有机硅发泡涂层的制备方法，其特征在于：所述涂覆的方式包括喷涂、刮涂或滚涂。

10.根据权利要求1所述的一种阻燃隔防热有机硅发泡涂层的制备方法，其特征在于：所述紫外光波长为245-365nm，紫外光照射时间为10-600秒。

技术总结
一种阻燃隔防热有机硅发泡涂层的制备方法，属于硅橡胶技术领域。具体方案包括以下步骤：步骤一：将基胶、阻燃剂、粘结剂和光引发剂混合均匀得到浆料；所述基胶包括羟基有机硅聚合物、乙烯基有机硅和含氢有机硅；步骤二：将浆料涂覆在基材上，经紫外光照射形成阻燃隔防热有机硅发泡涂层。本发明基于硅橡胶良好的耐高温和热稳定性，该涂层具有优异的阻燃防火性能，同时具有发泡密度低，泡孔均匀的特点。该涂料制备方法简便、快捷，可实现室温固化，是理想的环保型阻燃涂料，有望在航空航天、建筑外墙保温材料等阻燃隔防热领域有着广泛的应用前景。

技术研发人员：吴谦,邢琳钏,王丽婷,尤涛,刘丽,黄玉东
受保护的技术使用者：哈尔滨工业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13