本发明属于涂料材料,具体涉及一种水性阻燃涂料及其制备方法。
背景技术:
1、涂料是涂覆在被保护或被装饰的物体表面,并能与被涂物形成牢固附着的连续薄膜,通常是以树脂、或油、或乳液为主,添加或不添加颜料、填料,添加相应助剂,用有机溶剂或水配制而成的粘稠液体。涂料往往为化学混合物制成,作用主要有四点:保护,装饰,掩饰产品的缺陷和其他特殊作用,以提升产品的价值。涂料按其性能来分,可分为:防腐蚀涂料、防锈涂料、绝缘涂料、耐高温涂料、耐老化涂料、耐酸碱涂料、耐化学介质涂料等。
2、聚氨酯丙烯酸酯中含有丙烯酸官能团和氨基甲酸酯键,其中丙烯酸官能团具有聚氨酯的高耐磨性、粘附力、柔韧性、高剥离强度和优良的耐低温性能以及聚丙烯酸酯卓越的光学性能和耐候性,是一种综合性能优良的辐射固化材料,已被广泛应用于涂料领域中,但是聚氨酯丙烯酸酯固化物的阻燃性能较差,限制了其应用。
3、cn101864151a公开了一种用于高剥离强化印刷电路板的阻燃树脂组合物、利用其的印刷电路板及其制造方法,该阻燃树脂组合物包括:复合环氧树脂,其包括双酚a型环氧树脂、甲酚酚醛环氧树脂、橡胶改性环氧树脂以及含磷环氧树脂;固化剂;固化促进剂;以及碳酸钙无机填料,其不仅具有热稳定性和机械强度而且具有高剥离强度。但是上述的阻燃涂料不是水性材料,存在着对环境污染的缺点。
4、因此需要开发新的含聚氨酯丙烯酸酯的水性涂料以提高其阻燃性能。
技术实现思路
1、本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点,而提出的一种水性阻燃涂料及其制备方法。
2、为实现本发明的目的,本发明一方面提供一种水性阻燃涂料,以重量份计,其包括:
3、15-35份聚氨酯丙烯酸酯,20-40份水性醇酸树脂,1-10份稀释剂,1-5份分散剂,1-5份消泡剂,1-3份二氧化钛,1-10份改性阻燃剂,1-3份润湿剂,25-40份水,其中所述阻燃剂为改性阻燃剂,由以下制备方法制得:1)将甲基哌嗪加入到甲醇中,搅拌均匀,然后加入聚磷酸铵,加热搅拌过夜,经后处理后得到产物1;2)将产物1加入到甲醇中,加入硝酸钴,搅拌均匀后,加入二甲基咪唑,经后处理后得到改性阻燃剂。
4、在一些优选的实施例中,本发明所述的聚氨酯丙烯酸酯官能度为5,且相对分子质量在2000-3000之间。
5、在一些优选的实施例中,本发明所述的稀释剂为二丙二醇甲醚。
6、在一些优选的实施例中,本发明所述的分散剂为羟丙基甲基纤维素。
7、在一些优选的实施例中,本发明所述的消泡剂为df-89水性涂料消泡剂。
8、在一些优选的实施例中,改性阻燃剂的粒径为50-100μm,进一步优选地,改性阻燃剂的粒径为60-90μm。
9、在一些优选的实施例中,改性阻燃剂的制备方法步骤1)中,无水哌嗪与聚磷酸铵颗粒的重量比为(50-100):(80-150),优选为(70-80):(100-110)。
10、在一些优选的实施例中,改性阻燃剂的制备方法步骤1)中,后处理方式为冷却至常温、抽滤、洗涤、干燥、研磨、过筛。
11、在一些优选的实施例中,改性阻燃剂的制备方法步骤2)中,后处理方式为过滤、洗涤、干燥、研磨、过筛。
12、在一些优选的实施例中,改性阻燃剂的制备方法步骤2)中,将改性阻燃剂用170-230目进行过筛。
13、在一些优选的实施例中,本发明提供一种水性阻燃涂料,其特征在于,以重量份计,其包括:20-30份聚氨酯丙烯酸酯,25-35份水性醇酸树脂,3-6份稀释剂,2-4份分散剂,2-4份消泡剂,2-3份二氧化钛,3-7份改性阻燃剂,2-3份润湿剂,30-35份水。
14、在一些优选的实施例中,本发明提供一种水性阻燃涂料,其特征在于,以重量份计,其包括:25份聚氨酯丙烯酸酯,30份水性醇酸树脂,4-5份稀释剂,3份分散剂,3份消泡剂,2份二氧化钛,4-6份改性阻燃剂,2份润湿剂,30-35份水。
15、在一些优选的实施例中,本发明提供一种水性阻燃涂料,其特征在于,以重量份计,其包括:25份聚氨酯丙烯酸酯,30份水性醇酸树脂,4份稀释剂,3份分散剂,3份消泡剂,2份二氧化钛,5份改性阻燃剂,2份润湿剂,35份水。
16、本发明还提供一种改性阻燃剂的制备方法,包括:
17、1)将甲基哌嗪加入到甲醇中,搅拌均匀,然后加入聚磷酸铵,加热搅拌过夜,经后处理后得到产物1;
18、2)将产物1加入到甲醇中,加入硝酸钴,搅拌均匀后,加入二甲基咪唑,经后处理后得到改性阻燃剂。
19、在一些优选的实施例中,本发明提供的一种改性阻燃剂的制备方法,包括:
20、1)将甲基哌嗪加入到甲醇中,搅拌均匀,然后加入聚磷酸铵,加热搅拌过夜,经后处理后得到产物1,所述后处理方式为冷却至常温、抽滤、洗涤、干燥、研磨、过筛;
21、2)将产物1加入到甲醇中,加入硝酸钴,搅拌均匀后,加入二甲基咪唑,经后处理后得到改性阻燃剂,所述后处理方式为过滤、洗涤、干燥、研磨、过筛。
22、在一些优选的实施例中,本发明提供的一种改性阻燃剂的制备方法,包括:
23、1)将甲基哌嗪加入到甲醇中,搅拌均匀,然后加入聚磷酸铵,加热搅拌过夜,经后处理后得到产物1,所述后处理方式为冷却至常温、抽滤、洗涤、干燥、研磨、过筛;
24、2)将产物1加入到甲醇中,加入硝酸钴,搅拌均匀后,加入二甲基咪唑,经后处理后得到改性阻燃剂,所述后处理方式为过滤、洗涤、干燥、研磨、过筛,其中使用170-230目进行过筛。
25、本发明还提供一种水性阻燃涂料的制备方法,包括:
26、1)按照上述重量百分比分别称取聚氨酯丙烯酸酯,水性醇酸树脂,稀释剂,分散剂,消泡剂,二氧化钛,改性阻燃剂,润湿剂,和水;
27、2)将聚氨酯丙烯酸酯,水性醇酸树脂,消泡剂,改性阻燃剂,稀释剂加入到搅拌机内进行混合搅拌处理,转速为600-700r/min,搅拌时长为30-40min;
28、3)加入分散剂,二氧化钛,润湿剂和水,搅拌速度为400-500r/min,搅拌时长为15-20min,搅拌结束,得到水性阻燃涂料。
29、与现有技术相比,本发明的有益效果是:
30、本发明的发明人发现,本发明的一种水性阻燃涂料通过对阻燃剂进行改性,而具有更强的阻燃性能,可以应用于建筑、涂层、塑料、电线电缆、木材等领域;并且当改性阻燃剂的粒径为60-90μm时,其阻燃效果更优。
1.一种水性阻燃涂料,其特征在于,以重量份计,其包括:15-35份聚氨酯丙烯酸酯,20-40份水性醇酸树脂,1-10份稀释剂,1-5份分散剂,1-5份消泡剂,1-3份二氧化钛,1-10份改性阻燃剂,1-3份润湿剂,25-40份水,其中所述阻燃剂为改性阻燃剂,由以下制备方法制得:1)将甲基哌嗪加入到甲醇中,搅拌均匀,然后加入聚磷酸铵,加热搅拌过夜,经后处理后得到产物1;2)将产物1加入到甲醇中,加入硝酸钴,搅拌均匀后,加入二甲基咪唑,经后处理后得到改性阻燃剂。
2.根据权利要求1所述的一种水性阻燃涂料,其特征在于,所述的改性阻燃剂的粒径为50-100μm。
3.根据权利要求1所述的一种水性阻燃涂料,其特征在于,所述的改性阻燃剂的粒径为60-90μm。
4.根据权利要求1所述的一种水性阻燃涂料,其特征在于,所述的稀释剂为二丙二醇甲醚。
5.根据权利要求1所述的一种水性阻燃涂料,其特征在于,所述的分散剂为羟丙基甲基纤维素。
6.根据权利要求1所述的一种水性阻燃涂料,其特征在于,所述得消泡剂为df-89水性涂料消泡剂。
7.根据权利要求1所述的一种水性阻燃涂料,其特征在于,以重量份计,其包括:20-30份聚氨酯丙烯酸酯,25-35份水性醇酸树脂,3-6份稀释剂,2-4份分散剂,2-4份消泡剂,2-3份二氧化钛,3-7份改性阻燃剂,2-3份润湿剂,30-35份水。
8.根据权利要求1所述的一种水性阻燃涂料,其特征在于,以重量份计,其包括:25份聚氨酯丙烯酸酯,30份水性醇酸树脂,4份稀释剂,3份分散剂,3份消泡剂,2份二氧化钛,5份改性阻燃剂,2份润湿剂,35份水。
9.一种权利要求1-8所述的一种水性阻燃涂料的制备方法,包括:
