[发明专利]一种阻燃涂层材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种阻燃涂层材料的制备方法，属于高分子材料技术领域。本发明将稻壳纤维，淀粉，酵母，水混合发酵，过滤，洗涤，干燥，得预处理稻壳纤维；将预处理稻壳纤维用含三甲基铝氮气处理，干燥，炭化，得改性纤维；将改性环氧树脂，稀释剂，改性纤维，改性添加剂，预处理云母粉，固化剂，改性阻燃填料，偶联剂，改性辅料，搅拌混合，即得阻燃涂层材料。本发明提供的阻燃涂层材料具有优异的阻燃性能和力学性能，在市场上具有广泛的应用前景。

技术领域

本发明公开了一种阻燃涂层材料的制备方法，属于高分子材料技术领域。

背景技术

当前社会经济快速发展，新材料和新技术的大力开发和应用，以及火力，电力和天然气的用量日益增多，致使越来越多的火灾事故发生。因此，提升材料的阻燃性来降低火灾隐患引起社会各界广泛关注。在可燃性材料上涂覆阻燃涂层是一种有效的防火保护措施，因此阻燃涂层得到了较为广泛的应用。

阻燃涂层，又称防火涂层，是指涂覆在金属、木材、纺织品、塑料等易燃材料表面起到防火阻燃作用的一类涂层。阻燃涂层通常是由一种或几种阻燃剂与助剂一起制备所得。阻燃涂层可以按照所用的基料、分散体、防火形式以及使用范围等进行划分。根据阻燃机理的不同，阻燃涂层分为膨胀型阻燃涂层和非膨胀型阻燃涂层。非膨胀型阻燃涂层遇火时体积不会发生太大变化，形成一层釉状的保护层，隔绝热量与氧气，从而使基材接触不到氧气，这样就可以避免燃烧反应继续进行。但这类涂层形成的釉状保护层因热导率过大，致使隔热效果不佳。想要达到阻燃效果，这类涂层就需要一定的厚度。即使这样，其防火隔热的作用也是很有限的。膨胀型阻燃涂层遇火会膨胀发泡，形成隔绝氧气的泡沫层，泡沫层质地疏松，具有良好的隔热性能，减缓热量传递的速率，故其防火隔热效果显著。膨胀型阻燃涂层因其良好的阻燃效果，应用广泛，成为当今阻燃涂层的发展趋向。

阻燃涂层可以被施用在各种基材如金属、聚合物、纺织品和木材的表面上，赋予基材阻燃防火性能涉及纳米颗粒的纳米技术被认为是提高膨胀型涂层耐火性能和耐水性能的重要手段。刘国钦等人将纳米TiO₂、纳米SiO₂和纳米B₂O₃三种纳米材料应用在钢结构阻燃涂层改性中。发现钢结构阻燃涂层被纳米材料改性后，其耐火和耐水性能有了一定的提高。由于木材本身的可燃性质，其构成的材料很容易发生火灾。姜定等人以三聚氰胺磷酸盐（MP）–MEL-PER为膨胀阻燃体系，脲醛树脂（UF）和硅丙乳液（SEA）树脂分别做为基料，制备了膨胀型阻燃涂层，将其应用在木材表面。通过对木材的燃烧性能表征测试及分析证明，UF比SEA的残炭量增加了11.34%；UF/MP/MEL/PER涂层比SEA/MP/MEL/PER涂层对木材的表面有着更好的成炭性，其极限氧指数和热稳定性良好，总热释放量较少，对木材有良好的阻燃性能。UF/MP/MEL/PER涂层抑烟效果也更加明显。除了前面所述的钢材和木材的涂层之外，保护塑料免受火灾也已经在探索使用膨胀型涂层。Bourbigot的小组研究了基于含有PER，二氧化硅和磷酸的丙烯酸树脂以及由聚醋酸乙烯酯，APP、PER和MEL组成的膨胀涂层在PP和聚碳酸酯（PC）上的阻燃效率。为了使样品的表面适合于进一步沉积涂层，需进行预燃处理。随后将两种研究中的膨胀制剂通过浸涂施加到聚合物上，干燥后达到约200μm的均匀厚度。通过极限氧指数测试，垂直燃烧测试来评估阻燃性能。IFR涂层的性能被证明对于PC比PP更有效。但是目前传统的阻燃涂层材料还存在阻燃性能和力学性能无法进一步提高的问题，因此还需对其进行研究。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是：针对传统阻燃涂层材料阻燃性能和力学性能无法进一步提高的问题，提供了一种阻燃涂层材料的制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

（1）按重量份数计，将20～30份稻壳纤维，3～5份淀粉，0.1～0.2份酵母，20～30份水混合发酵，过滤，洗涤，干燥至含水率为3～5%，得预处理稻壳纤维；

（2）将预处理稻壳纤维用含三甲基铝氮气处理，干燥，炭化，得改性纤维；