[发明专利]一种防水阻燃粉末涂料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及化工涂料技术领域，尤其是涉及一种防水阻燃效果较好的涂料及其制备方法。

背景技术

粉末涂料是一种不含有机溶剂的100％固体粉末，它与油性涂料和水性涂料不同，涂装时不以水作为分散介质，而是以空气作为分散介质，均匀的涂覆在工件表面，经过加热后形成一层具有特殊用途的涂料的一种新型环保涂料。粉末涂料具有无VOC、环保、节能、施工效率高和应用范围宽等优点。目前市场上大多数粉末涂料在遇水后容易从物体表面脱落并且不具有阻燃效果。

发明内容

本发明是为了克服现有技术粉末涂料防水阻燃效果差问题，提供一种具有较好防水和阻燃效果的粉末涂料。

本发明还提供了一种防水阻燃粉末涂料的制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种防水阻燃粉末涂料，由以下重量份数配比的原料制成：改性丙烯酸丁酯树脂60～65份、空心玻璃微珠20～30份、十二烷二酸2～6份、安息香2～4份、儿茶酚1～3份、聚丙烯酸酯3～5份、2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基磷酸乙酯2～5份和改性氢氧化镁6～9份。

本发明以改性丙烯酸丁酯树脂为主要成分，空心玻璃微珠为填料，十二烷二酸为固化剂、安息香为脱气剂、儿茶酚为抗氧剂、聚丙烯酸酯为流平剂、2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基磷酸乙酯为光引发剂、改性氢氧化镁为阻燃剂，制备的粉末涂料具有较好的防老化、防紫外线和防水阻燃效果。

作为优选，所述改性丙烯酸丁酯树脂的制备方法包括以下步骤：

(1)将160～180mL四氯己烷加入到四口瓶中，然后加入0.04～0.08mol叔丁基过氧化氢，向四口瓶中冲入氮气排出四口瓶中的空气，油浴加热到55～60℃，再加入0.45～0.6mol丙烯酸丁酯，搅拌反应2～3小时，得到丙烯酸丁酯树脂预聚体；

(2)将2～3mol/L稀盐酸加入到丙烯酸丁酯树脂预聚体溶液中，调节pH为4～5，升温至55～65℃，加入0.03～0.06mol过氧化二异丙苯和0.4～0.5mol甲基丙烯酸十二氟庚酯，搅拌反应50～60min；

(3)向步骤(2)的反应液中加入0.3～0.5mol苯基甲基硅油，搅拌反应1～2h，得到改性丙烯酸丁酯树脂。

先通过自由基聚合，使用丙烯酸丁酯制备丙烯酸丁酯树脂预聚体，然后将制备丙烯酸丁酯树脂预聚体与甲基丙烯酸十二氟庚酯进一步交联聚合，使丙烯酸丁酯树脂大分子中引如C-F键，由于C-F键具有较强的疏水能力，所以，引进C-F键的丙烯酸丁酯树脂具有较好的疏水能力；再将含有C-F键的丙烯酸丁酯树脂与苯基甲基硅油发生接枝反应，形成的聚合物具有较低的表面能，进一步提高了粉末涂料的疏水性能，另外，丙烯酸丁酯树脂引进了苯环等能量较高的基团，增强了粉末涂料的耐热性能。

其中，所述改性氢氧化镁的制备方法包括以下步骤：

(1)将氢氧化镁粉体放入温度为70～80℃的真空烘箱中进行干燥4～8h；

对氢氧化镁粉进行干燥处理，防止后续反应中氢氧化镁中的水分对反应造成的影响。

(2)干燥完成后向锥形瓶中加入2～3倍氢氧化镁重量的四氯己烷溶液和干燥后的氢氧化镁粉体，然后加入氢氧化镁重量6～10％的乙二胺丙基三乙氧基硅烷，进行磁力搅拌，加热反应1～2h；

使用乙二胺丙基三乙氧基硅烷对氢氧化镁进行烷基化处理，使氢氧化镁表面附带具有能与有机物质反应的基团。

(3)向步骤(2)的反应液中加入氢氧化镁重量5～8％的莱克多巴胺、氢氧化镁重量0.06～0.08％的过硫酸钾和氢氧化镁重量6～12％的羧化壳聚糖，加热反应3～4h；

莱克多巴胺具有较高的活性，与烷基化处理过的氢氧化镁发生交联反应，使氢氧化镁之间的吸引力下降，减少氢氧化镁之间的吸引力，使氢氧化镁均匀的混合在组分中，提高其阻燃性能；羧化壳聚糖与氢氧化镁表面的莱克多巴胺发生交联，使氢氧化镁表面覆盖一层羧化壳聚糖，从而进一步提高氢氧化镁的分散性能；另外，羧化壳聚糖具有较多的反应基团，如氨基、羧基、羟基等，其会与粉末涂料中的其它组分发生交联反应，有助于提高涂料的阻燃性能；氢氧化镁经过改性后，其外包覆一层壳聚糖，遇到外力时，包覆层对高聚物与氢氧化铝之间形成应力传递，通过吸收外力来提高涂料的韧性，防止涂料在外力的撞击下容易发生脱落。

(4)将步骤(3)得到的物质放入真空干燥箱中干燥4～6h，得到改性氢氧化镁。

作为优选，所述步骤(2)中加热温度为55～65℃。

作为优选，所述步骤(3)中加热温度为70～85℃。