【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及阻燃材料領域，具體涉及一種六方氮化硼-胍唑-六偏磷酸鈉阻燃樹脂涂料及其制備方法。
技術介紹
1、木材是一種豐富、可持續的生物質材料，由于成本低、機械性能優異等特點被廣泛的應用于各個領域。但木材容易著火且會釋放出許多煙霧，給人們帶來極大的危害。因此我們需要提高木材的阻燃性能。降低木材的阻燃性能的方法主要有兩種，涂覆木材阻燃涂料和木材浸漬溶液。木材阻燃涂料通常使用含有鹵素、硼、磷、氮和無機金屬(如鋁、鎂和鋅)的化合物，以提高木材的阻燃性。例如，本專利技術專利技術人前期研究成果，現有文獻1(申請號：2024113226527.脲醛樹脂共混胍唑-植酸銅阻燃樹脂涂層的制備和應用)以胍唑、植酸、氫氧化銅、甲醛和尿素為原料，通過化學反應和物理共混的方法，制備脲醛樹脂共混胍唑-植酸-銅阻燃樹脂涂料。該技術方案的專利技術目的為，提高阻燃基體的炭層致密性，降低熱釋放量和總放熱量，因此，通過絡合反應引入金屬銅，合成胍唑-植酸銅阻燃劑，然后與脲醛樹脂共混形成阻燃涂料。該技術方案雖然利用金屬銅催化降解樹脂的特性，促進形成致密的殘炭炭層，解決了炭層致密性和熱釋放量的問題，但是，金屬銅催化降解樹脂的特性，同時會導致樹脂降解溫度的下降，即導致樹脂熱穩定性的降低，該問題除了體現在分解溫度，還體現在對殘炭量和炭化率提高的效果較低。
2、為了解決上述炭化率低的問題，可以引入具有高導熱性能的組分，提高聚合物基質的炭化率、熱穩定性和導熱性能。例如，現有文獻2(improving?fire?safety?andmechanical?propert
3、為了解決煙霧量大的問題，現有技術采用制備凝膠阻燃劑代替薄膜阻燃劑，避免使用以聚乙烯醇為代表的成膜材料；同時，為了解決六方氮化硼的問題，可以采用對六方氮化硼進行改性處理的方法提高分散性。例如，現有文獻3(zinc?ion?cross-linked?sodiumalginate?modified?hexagonal?boron?nitride?to?enhance?the?flame?retardantproperties?of?composite?coatings[j].colloids?and?surfaces?a:physicochemicaland?engineering?aspects,2022,647:129200)首先，通過lewis酸堿的相互作用和超聲處理，將水溶性聚乙烯亞胺負載在六方氮化硼納米片上，實現對六方氮化硼進行改性處理，然后，再添加海藻酸鈉制備成凝膠型阻燃劑。該技術方案所得阻燃劑的殘炭率可達到31.7％，煙霧密度等級sdr從63.5％降低到41.2％，降低幅度為35.12％。該技術方案由于避免使用會產生大量煙霧的原料，但是，由于所得材料為凝膠，直接導致2個技術問題：1、改性后的六方氮化硼仍以納米顆粒形式存在，無法均勻分散在凝膠中；2、凝膠在燃燒過程中形成的殘炭炭層必然存在少量孔隙，甚至裂紋。
4、解決六方氮化硼分散性的方法，可以在對六方氮化硼進行改性處理的同時，采用有機溶劑提高分散性。例如，現有文獻4(thermal?exfoliation?of?hexagonal?boronnitride?for?effective?enhancements?on?thermal?stability,flame?retardancy?andsmoke?suppression?of?epoxy?resin?nanocomposites?via?sol-gel?process[j].journal?of?materials?chemistry?a,2016,4(19):7330-40)首先，加熱處理的方法，將六方氮化硼bn改性為羥基化六方氮化硼bno，然后，以丙酮為溶劑，提高bno的分散性，同時，通過(三異氰酸丙基)三乙氧基硅烷對環氧樹脂ep進行改性，得到硅烷改性環氧樹脂mep，最后，將bno、mep和二月桂酸二丁基錫進行復合制備阻燃劑。其中，bno和mep之間，通過以羥基為代表的官能團進行共價鍵合，提高分散性和穩定性。獲得了phrr和thr分別降低了53.1％和32.6％，總煙霧釋放量下降了23.13％的技術效果，但是，殘炭量僅為22.4％。其原因，即該技術方案存在的問題是，由于bno本身含碳量少，即無法直接提高殘炭量，因此，單獨采用bno作為阻燃添加劑，存在殘炭量低的問題。
技術實現思路
1、本專利技術的目的是提供一種六方氮化硼-胍唑-六偏磷酸鈉阻燃樹脂涂料及其制備方法。
2、針對現有技術基于六方氮化硼的阻燃劑存在需要進行活性處理和提高殘炭量的問題，通過將六方氮化硼bn與3,5-二氨基-1,2,4-三氮唑gz和六偏磷酸鈉shmp進行復合解決。具體為，以胍唑gz作為表面氨基化處理劑和氮源，shmp為物理交聯劑、磷酸基化處理劑和酸源，結合超聲處理，提高bn的分散性，最終提高阻燃樹脂涂料的阻燃性能，。
3、為了實現以上專利技術目的，本專利技術采用的技術方案為：
4、一種六方氮化硼-胍唑-六偏磷酸鈉阻燃樹脂涂料，由六方氮化硼-胍唑-六偏磷酸鈉阻燃劑bngs，結合尿素和甲醛為主要原料，以鄰苯二甲酸二辛酯dop為增塑劑，單寧酸ta為固化劑，經四個階段反應，即可制得六方氮化硼-胍唑-六偏磷酸鈉阻燃樹脂涂料uf-bngs；
5、所述bngs由六方氮化硼bn、3,5-二氨基-1,2,4-三氮唑gz和六偏磷酸鈉shmp為生物基阻燃成分為原料，經化學反應制得；
6、所得bngs包含b-n、p-n-c、p-o-p、p＝o、-nh2和o-h；
7、所述uf-bngs分解質量為5％時的溫度為228.90±1.10℃，達到最大分解速率時的溫度為301.47±1.50℃，并且，在800.00℃時的殘炭量為39.95±0.50wt.％；
8、在bngs的添加量為2wt.％時，形成致密的殘炭炭層。
9、一種六方氮化硼-本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種六方氮化硼-胍唑-六偏磷酸鈉阻燃樹脂涂料，其特征在于：由六方氮化硼-胍唑-六偏磷酸鈉阻燃劑BNGS，結合尿素和甲醛為主要原料，以鄰苯二甲酸二辛酯DOP為增塑劑，單寧酸TA為固化劑，經四個階段反應，即可制得六方氮化硼-胍唑-六偏磷酸鈉阻燃樹脂涂料UF-BNGS。
2.根據專利要求1所述的六方氮化硼-胍唑-六偏磷酸鈉阻燃樹脂涂料，其特征在于：所述BNGS由六方氮化硼BN、3,5-二氨基-1,2,4-三氮唑GZ和六偏磷酸鈉SHMP為生物基阻燃成分為原料，經化學反應制得；
3.根據專利要求1所述的六方氮化硼-胍唑-六偏磷酸鈉阻燃樹脂涂料，其特征在于：所述UF-BNGS分解質量為5％時的溫度為228.90±1.10℃，達到最大分解速率時的溫度為301.47±1.50℃，并且，在800.00℃時的殘炭量為39.95±0.50wt.％；
4.一種六方氮化硼-胍唑-六偏磷酸鈉阻燃樹脂涂料的制備方法，其特征在于包含以下步驟：
5.根據專利要求4所述的制備方法，其特征在于：所述步驟1中，BN、GZ和SHMP的質量比為1：1：2；
6
7.根據專利要求4所述的制備方法，其特征在于：所述步驟2中，添加尿素的四個階段具體為，
8.根據專利要求7所述的制備方法，其特征在于：所述步驟2.1中，尿素的添加量為尿素總量64.9％，步驟2.1的溫度為90℃，繼續攪拌的時間為30min；
9.一種六方氮化硼-胍唑-六偏磷酸鈉阻燃樹脂涂料，其特征在于：作為木材阻燃涂料的應用時，具有阻燃性質，燃燒后可形成連續致密殘炭炭層；在UL-94等級測試中，通過UL-94V-0等級測試。
10.一種六方氮化硼-胍唑-六偏磷酸鈉阻燃樹脂涂料，其特征在于：作為木材阻燃涂料的應用時，在錐形量熱測試中，熱釋放速率HRR為55.73±1.25kW/m2。
...【技術特征摘要】
1.一種六方氮化硼-胍唑-六偏磷酸鈉阻燃樹脂涂料，其特征在于：由六方氮化硼-胍唑-六偏磷酸鈉阻燃劑bngs，結合尿素和甲醛為主要原料，以鄰苯二甲酸二辛酯dop為增塑劑，單寧酸ta為固化劑，經四個階段反應，即可制得六方氮化硼-胍唑-六偏磷酸鈉阻燃樹脂涂料uf-bngs。
2.根據專利要求1所述的六方氮化硼-胍唑-六偏磷酸鈉阻燃樹脂涂料，其特征在于：所述bngs由六方氮化硼bn、3,5-二氨基-1,2,4-三氮唑gz和六偏磷酸鈉shmp為生物基阻燃成分為原料，經化學反應制得；
3.根據專利要求1所述的六方氮化硼-胍唑-六偏磷酸鈉阻燃樹脂涂料，其特征在于：所述uf-bngs分解質量為5％時的溫度為228.90±1.10℃，達到最大分解速率時的溫度為301.47±1.50℃，并且，在800.00℃時的殘炭量為39.95±0.50wt.％；
4.一種六方氮化硼-胍唑-六偏磷酸鈉阻燃樹脂涂料的制備方法，其特征在于包含以下步驟：
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【專利技術屬性】
技術研發人員：向翠麗，盧須蘭，鄒勇進，韋安，王順香，徐芬，孫立賢，
申請(專利權)人：桂林電子科技大學，
類型：發明
國別省市：
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