【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及新材料，具體涉及復合阻燃涂料及其制備方法、阻燃水凝膠涂層及其制備方法。
技術介紹
1、硬質聚氨酯泡沫(rpuf)由于其優異的隔熱性能，在建筑外墻、管道保溫和航空航天等各個行業中得到了廣泛的應用。然而它具有多孔結構和巨大的比表面積，非常容易燃燒，一旦被點燃，火焰會迅速蔓延，同時會產生大量有毒氣體，具有重大的火災危害性。為了解決rpuf的火災危害性，目前一直在努力開發阻燃型rpuf。表面涂層阻燃技術是其中一種很有前途的替代方法，可以在不影響材料性能的情況下通過形成熱穩定炭層來抑制火焰蔓延，提供防火保護。
2、水凝膠是交聯的聚合物網絡，能夠保留大量水分并保持3d分層結構。水凝膠涂料具有高含水量、高粘度和親水性，被認為是一種綠色材料。在暴露于火焰或高溫時，水凝膠內的水蒸氣能有效散失大量熱量，起到氧氣屏障的作用，可以在水完全蒸發之前保持在材料表面的低溫，阻礙燃燒過程。這種獨特的性質賦予了水凝膠涂層作為阻燃涂層的巨大潛力。此外，在水凝膠中加入阻燃材料可以降低產生焦炭殘留物時的傳熱速率，從而抑制火災；同時可以防止水分流失，并在材料表面形成耐火層。因此水凝膠涂層在聚合物阻燃方面受到了越來越多的關注，已被用于硬質聚氨酯泡沫材料中，并取得了比較理想的阻燃效果。
3、然而，水凝膠的熱穩定性低，形成的保護層附著力弱，限制了其應用。因此我們需要進一步提升水凝膠涂層的熱穩定性、成炭功能和粘附能力。
4、cn?105348427a公開了一種聚合物磺酸鹽阻燃劑的制備方法，該制備方法是將通過自由基聚合的方法將不飽
技術實現思路
1、本專利技術的目的是為了解決現有技術的水凝膠涂料粘附力差、熱穩定性和成炭能力弱的問題。
2、為了實現上述目的，本專利技術的第一方面提供一種制備復合阻燃涂料的方法，該方法包括：
3、(1)在增強劑、交聯劑、光引發劑和水存在下，將含雙鍵的磺酸鹽單體和含雙鍵的磷酸酯單體進行聚合反應，得到前驅體溶液；
4、(2)將所述前驅體溶液和填料進行接觸混合，得到所述復合阻燃涂料；
5、其中，所述含雙鍵的磺酸鹽單體、所述含雙鍵的磷酸酯單體和所述填料的用量重量比為1：0.2-10：0.1-0.5；
6、所述填料為纖維狀填料和/或層狀填料，且所述填料的平均直徑為300-500nm。
7、本專利技術的第二方面提供由第一方面所述的方法制備得到的復合阻燃涂料。
8、本專利技術的第三方面提供一種阻燃水凝膠涂層，該阻燃水凝膠涂層包括基體以及涂覆于所述基體上下兩個表面的復合阻燃涂料；
9、所述復合阻燃涂料為第二方面所述的復合阻燃涂料。
10、本專利技術的第四方面提供一種制備第三方面所述的阻燃水凝膠涂層的方法，該方法包括：
11、(1)將復合阻燃涂料涂覆于基體的上下兩個表面，得到中間體；
12、(2)在紫外光照射下將所述中間體進行固化處理，得到所述阻燃水凝膠涂層。
13、通過上述技術方案，本專利技術至少具有以下優點：
14、(1)本專利技術提供的一種制備復合阻燃涂料的方法制得的復合阻燃涂料的成炭性能相比普通水凝膠涂料更好，且對基體有強粘附性，不易脫落。因此該方法不僅增強了水凝膠涂層的強度，確保了涂層的優異性能，還進一步提高了復合阻燃涂料炭化層的耐火性和二次阻燃性。
15、(2)本專利技術提供的復合阻燃涂料具有耐火性、耐高溫性，且具有成炭性能優越、可設計性強等特點，能夠廣泛應用于木材、泡沫、森林防火滅火等領域。
16、(3)本專利技術提供的復合阻燃涂料應用于阻燃水凝膠涂層時，該阻燃水凝膠涂層在燃燒熱解過程中，涂覆于基體的復合阻燃涂料中出現水分蒸發，有助于減少熱量和稀釋氧氣，從而形成炭層阻止熱量和質量的傳遞，降低基體的表面溫度，提高材料的防火安全性。因此，在不影響力學性能的情況下，該阻燃水凝膠涂層阻燃防火隔熱性能顯著。
17、(4)本專利技術提供的阻燃水凝膠涂層的阻燃效果好，具有良好的熱穩定性和隔熱能力，能延長泡沫被引燃的時間，并擁有出色的抑煙效果。
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1.一種制備復合阻燃涂料的方法，其特征在于，該方法包括：
2.根據權利要求1所述的方法，其中，所述含雙鍵的磺酸鹽單體選自乙烯基磺酸鈉、烯丙基磺酸鈉、苯乙烯磺酸鈉、乙烯基磺酸鉀和甲基丙烯酸3-磺酸丙酯鉀中的至少一種。
3.根據權利要求1所述的方法，其中，所述含雙鍵的磷酸酯單體選自2-甲基-2-丙烯酸-2-羥乙基酯磷酸酯、三烯丙基磷酸酯、二[2-(甲基丙烯酰氧基)乙基]磷酸酯、丙烯酸磷酸酯FM30和丙烯酸磷酸酯FM20中的至少一種。
4.根據權利要求1-3中任意一項所述的方法，其中，所述含雙鍵的磷酸酯單體和所述增強劑的用量重量比為1：0.1-1；
5.根據權利要求1-3中任意一項所述的方法，其中，所述纖維狀填料選自纖維素纖維、二氧化硅纖維、氧化鋁纖維和芳綸纖維中的至少一種；
6.由權利要求1-5中任意一項所述的方法制備得到的復合阻燃涂料。
7.一種阻燃水凝膠涂層，其特征在于，該阻燃水凝膠涂層包括基體以及涂覆于所述基體上下兩個表面的復合阻燃涂料；
8.一種制備權利要求7所述的阻燃水凝膠涂層的方法，其特征
9.根據權利要求8所述的方法，其中，在步驟(1)中，所述涂覆的厚度各自獨立地為0.1-5mm/面；
10.根據權利要求8或9所述的方法，其中，在步驟(2)中，所述固化處理的條件包括：光照強度為50-80mW/cm2，波長為300-400nm，光照時間為1-30min。
...【技術特征摘要】
1.一種制備復合阻燃涂料的方法，其特征在于，該方法包括：
2.根據權利要求1所述的方法，其中，所述含雙鍵的磺酸鹽單體選自乙烯基磺酸鈉、烯丙基磺酸鈉、苯乙烯磺酸鈉、乙烯基磺酸鉀和甲基丙烯酸3-磺酸丙酯鉀中的至少一種。
3.根據權利要求1所述的方法，其中，所述含雙鍵的磷酸酯單體選自2-甲基-2-丙烯酸-2-羥乙基酯磷酸酯、三烯丙基磷酸酯、二[2-(甲基丙烯酰氧基)乙基]磷酸酯、丙烯酸磷酸酯fm30和丙烯酸磷酸酯fm20中的至少一種。
4.根據權利要求1-3中任意一項所述的方法，其中，所述含雙鍵的磷酸酯單體和所述增強劑的用量重量比為1：0.1-1；
5.根據權利要求1-3中任意一項所述的方法，其中，所述纖...
【專利技術屬性】
技術研發人員：邱水來，張來斌，周一帆，王晨蕾，胡蘇潔，
申請(專利權)人：中國石油大學北京，
類型：發明
國別省市：
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