[发明专利]纳米防火涂料及其制备方法

权利要求书

1.一种纳米防火涂料，包括无机填料，其特征在于：

所述纳米防火涂料由重量比为30～70：30～50：5～25：5～20：5～15：1～10的无机填料、成膜剂、成膜助剂、增塑剂、交联剂和催干剂组成；

所述无机填料为改性纳米复合粒子，所述改性纳米复合粒子为表面覆有二氧化硅粒子的无机纳米粒子，其由重量比为1：0.5～2的无机纳米粒子与二氧化硅粒子构成，所述无机纳米粒子的粒径为100～400nm，其为碳酸钙、碳酸镁、氢氧化镁中的一种或两种以上的混合物，所述二氧化硅粒子的粒径为10～40nm，所述无机纳米粒子与二氧化硅粒子之间以Ca-O-Si化学键或Mg-O-Si化学键相连接；

所述成膜剂为有机硅树脂、丙烯酸树脂、氨基树脂、乙烯基酯树脂、苯丙乳液、纯丙乳液、硅丙乳液中的一种或两种以上的混合物；

所述成膜助剂为低熔点硼玻璃粉、丙二醇苯醚、十二碳醇酯、甲氧基丁醇、乙二醇单丁醚、二丙二醇丙醚中的一种或两种以上的混合物；

所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯、己二酸酯、壬二酸酯、癸二酸酯、磷酸脂肪醇酯、磷酸酚酯、甘油三醋酸酯、一缩二乙二醇苯甲酸酯、偏苯三酸三辛酯、柠檬酸三乙酯、乙酰柠檬酸三乙酯、柠檬酸三丁酯、己二酸丙二醇聚酯、癸二酸丙二醇聚酯中的一种或两种以上的混合物；

所述交联剂为正硅酸乙酯、过氧化苯甲酰、多异氰酸酯、缩水甘油醚、三甲氧基硅烷、醋酸锌、二甲基丙烯酸乙二醇酯、苯乙烯、聚乙二醇中的一种或两种以上的混合物；

所述催干剂为月桂酸有机锡、环烷酸钴、异辛酸钴、环烷酸锰、环烷酸铅、环烷酸锌、环烷酸稀土中的一种或两种以上的混合物。

2.根据权利要求1所述的纳米防火涂料，其特征是纳米复合粒子为均匀分散状。

3.一种权利要求1所述纳米防火涂料的制备方法，包括物理混合法，其特征在于完成步骤如下：

步骤1，先将无机纳米粒子加入浓度为10～40wt%的硅酸钠水溶液中超声分散10～30min后搅拌至少2h，得到混合液，再将搅拌下的混合液于75～85℃下用酸调节其pH值为5～10后，陈化4～5h，得到混合溶胶；

步骤2，先对混合溶胶抽滤洗涤至少3次后，将其置于120～140℃下干燥8～12h，得到复合粒子，再将复合粒子和硅烷偶联剂依次加入搅拌下的温度为130～140℃的乙醇中回流反应30～60min，得到反应液，其中，反应液中的乙醇、复合粒子和硅烷偶联剂的重量比为75～85：18～22：1；

步骤3，先对反应液使用乙醇交替进行至少3次的离心洗涤与分离后，将得到的中间产物置于100～110℃下干燥2～4h，得到改性纳米复合粒子，再将改性纳米复合粒子、成膜剂、成膜助剂、增塑剂、交联剂、催干剂和溶剂混合均匀并球磨5～8h，制得纳米防火涂料。

4.根据权利要求3所述的纳米防火涂料的制备方法，其特征是酸为盐酸，或硫酸，或硝酸。

5.根据权利要求3所述的纳米防火涂料的制备方法，其特征是离心洗涤与分离中的离心洗涤的转速为8000～12000r/min、时间为3～5min，离心分离的转速为1300～1700r/min、时间为1～3min。

6.根据权利要求3所述的纳米防火涂料的制备方法，其特征是溶剂为三氯甲烷，或四氯化碳，或丙酮，或乙酸，或水，或乙醇，或四氢呋喃，或汽油，或戊烷，或己烷，或辛烷，或苯，或甲苯，或二甲苯。