[发明专利]一种基于改性氮化硼的水性膨胀型防火涂料及其制备方法

权利要求书

1.一种基于改性氮化硼的水性膨胀型防火涂料，其特征在于包括以下组分：改性氮化硼、成膜物、聚磷酸铵、季戊四醇、三聚氰胺、羟乙基纤维素、分散剂、消泡剂、正辛醇和水。

2.如权利要求1所述的一种基于改性氮化硼的水性膨胀型防火涂料，其特征在于，该涂料以质量百分数计的配方为：改性氮化硼2％-10％、成膜物20％-30％、聚磷酸铵30％-38％、季戊四醇10％-20％、三聚氰胺10％-15％、羟乙基纤维素0.5％-1％、分散剂0.5％-1％、消泡剂0.5％-1％、正辛醇0.5％-1％，余量为水。

3.如权利要求1或2所述的一种基于改性氮化硼的水性膨胀型防火涂料，其特征在于：所述分散剂具体为润湿分散剂5040或润湿分散剂HT-5027，所述消泡剂具体为有机硅消泡剂470或有机硅消泡剂406。

4.如权利要求1所述的一种基于改性氮化硼的水性膨胀型防火涂料，其特征在于，所述改性氮化硼按照以下方法制备而成：将醇溶剂和氮化硼混合，加入研磨球进行球磨，固液分离得到球磨氮化硼粉末；将球磨氮化硼粉末与有机溶剂混合进行超声处理，离心分离即得。

5.如权利要求4所述的一种基于改性氮化硼的水性膨胀型防火涂料，其特征在于：氮化硼与醇溶剂的质量比为1:(30-50)，加入的研磨球质量与氮化硼-醇溶剂混合物料的质量比为1:(3-5)，球磨氮化硼粉末与有机溶剂混合形成的分散液浓度为(2-20)g/L。

6.如权利要求4所述的一种基于改性氮化硼的水性膨胀型防火涂料，其特征在于：所述醇溶剂具体为异丙醇，所述有机溶剂选自N,N-二甲基甲酰胺、异丙醇的至少一种，球磨机转速为200-300rpm，每球磨20-40min停止5-15min，共计球磨80-100min，球磨结束后将所得物料抽滤并烘干，超声功率为60-90W，超声时将物料置于30-40℃的水浴中保温反应5-8h，离心速率为3000-6000rpm，离心时间为10-30min。

7.如权利要求1所述的一种基于改性氮化硼的水性膨胀型防火涂料，其特征在于，所述成膜物具体为水性苯丙核壳乳液，按照以下方法制备而成：

(a)将十二烷基苯硫酸钠或十二烷基硫酸钠与聚乙二醇辛基苯基醚按照(1/3-3):1的质量比溶于水中，得到乳化剂水溶液；将碳酸氢钠、磷酸氢二钠或磷酸二氢钠溶于水中，得到缓冲剂水溶液；将过硫酸钾或过硫酸铵溶于水中，得到引发剂水溶液；

(b)将乳化剂水溶液、缓冲剂水溶液混合均匀并升温至75-85℃，在0.5-1h内加入核单体混合物继续搅拌乳化10-30min，通保护气排出空气，在30-60min内加入引发剂水溶液，保温30-60min得到种子乳液；

(c)将乳化剂水溶液加入到壳单体混合物中搅拌1-1.5h得到壳预乳化液，在2-3h内同时将壳预乳化液和引发剂水溶液滴加到种子乳液中，接着升温至80-90℃反应1-2h，冷却至40-50℃后用三乙胺或三甲胺调节溶液pH至7-8即得。

8.如权利要求7所述的一种基于改性氮化硼的水性膨胀型防火涂料，其特征在于：步骤(a)中乳化剂水溶液的浓度为0.05-0.1mol/L，缓冲剂水溶液的浓度为0.07-0.1mol/L，引发剂水溶液的浓度为0.1-0.3mol/L；步骤(b)中制备种子乳液所需乳化剂水溶液、缓冲剂水溶液、引发剂水溶液的体积比为2-3:2-3:1，核单体混合物的加入量与乳化剂水溶液的用量比为2-4g:1-2L；步骤(c)中乳化剂水溶液与引发剂水溶液、种子乳液的体积比为2-3:1:4-6，壳单体混合物的加入量与乳化剂水溶液的用量比为7-8g:1L。

9.如权利要求7所述的一种基于改性氮化硼的水性膨胀型防火涂料，其特征在于：所述核单体混合物由甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和苯乙烯按照1:1-2:6-12的质量比混合而成，所述壳单体混合物由甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸、苯乙烯、丙烯酸丁酯按照1:1-2:2-4:20-40的质量比混合而成，所需核单体混合物与壳单体混合物的质量比为(2/3-3/2):1。

10.权利要求1-9任一项所述基于改性氮化硼的水性膨胀型防火涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：按照配方准确称取改性氮化硼、成膜物、聚磷酸铵、季戊四醇、三聚氰胺、羟乙基纤维素、分散剂、消泡剂、正辛醇和水备用；接着将称量好的改性氮化硼、聚磷酸铵、季戊四醇、三聚氰胺和水混合，研磨均匀后加入羟乙基纤维素、消泡剂和分散剂，再次研磨，最后加入水性苯丙核壳乳液和正辛醇进行第三次研磨即得。