[发明专利]一种含锌铝锡的磷酸根插层类层状氢氧化物的环氧丙烯酸酯阻燃材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种含锌铝锡的磷酸根插层类层状氢氧化物的环氧丙烯酸酯阻燃材料及其制备方法，制备了含锌铝锡的磷酸根插层类层状氢氧化物，并以之作为成炭催化剂及阻燃剂，与氯化锌、丙烯酰胺、丙烯酸、环氧丙烯酸酯复配，制备出含磷、氮、锌、铝及锡的环氧丙烯酸酯膨胀阻燃材料，是一种低添加高阻燃丙烯酸酯透明材料，它结合磷和金属路易斯酸协同催化EA涂层燃烧时生成一层均匀的多孔炭质泡沫层，起到隔氧、隔热、抑烟、防止熔滴等作用，不仅能改善环氧丙烯酸酯阻燃材料的阻燃性能，也改善了其力学性能，且制备方法简单，成本低，可用于木制家具及古木建筑的饰面型防火阻燃涂料领域，市场前景广阔。

技术领域

本发明属于环氧丙烯酸酯阻燃材料技术领域，具体涉及一种含锌铝锡的磷酸根插层类层状氢氧化物的环氧丙烯酸酯阻燃材料及其制备方法。

背景技术

透明防火涂层是根据既能保持基材外观，又能满足防火需要而发展起来的一类饰面型防火涂层，用其保护古建筑、生活家具及布艺装饰品的表面，不改变它们的外观和颜色，遇火时可膨胀并能形成均匀而致密的蜂窝状或海绵状的碳质泡沫层，对可燃物具有良好的保护作用，使其不受火灾的侵害，在防火安全措施中具有重要的作用，拥有巨大的市场前景。由于丙烯酸酯树脂较脲醛及三聚氰胺树脂具有环保、力学性能优良等优点，尤其UV固化丙烯酸酯树脂具有耐侯性优良，耐热性和耐化学品沾污性好，环保节能，固化快，色浅、水白、透明性高等特点，因而使UV固化阻燃丙烯酸酯透明涂层的研究成为热点。但丙烯酸树脂极易燃烧，防火效果不太理想。因此迫切需要研制新型绿色环保耐候，机械物理性能优异的透明丙烯酸酯防火涂层。由于涂层体系的稳定性较差，所以目前在市场上还没有使用寿命超过3年的产品。而UV固化EA涂层虽然透明性高，但其阻燃效果差，限制了其应用，因此研究改善该类涂层阻燃性能的新的制备方法或新的制备工艺已成为目前该类涂层的研究热点之一。目前改善UV固化EA涂层阻燃性能的方法有添加阻燃剂法和添加活性阻燃单体法，而后者不仅可以避免前者带来的阻燃时效性短、阻燃剂易迁移等不良影响，还一定程度上改善其材料的性能，故该方法是目前主要的一种用于改善UV固化EA涂层阻燃性能的方法。

目前市面上主要是合成含P或Si阻燃活性单体(或低聚物)，与丙烯酸酯共聚制备UV固化透明阻燃涂层，这种方式虽一定程度上改善了涂层的阻燃性能，克服了添加型阻燃方法存在的与聚合物基料相容性差、对材料物理力学性能有负面影响、添加剂易迁移损失及阻燃长效性差等缺点。但含磷量较大时，材料会出现内增塑，力学性能降低。另一方面从人工合成水滑石阻燃剂的研究报道看，大部分研究局限于单一的层间插层，以致获得的阻燃水滑石单独作为阻燃剂应用均嫌阻燃与消烟效果不够，只有通过将阻燃水滑石与其他阻燃剂混合使用，才能满足实际使用要求。因此，有必要继续对其进行研究改进。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供了一种含锌铝锡的磷酸根插层类层状氢氧化物的环氧丙烯酸酯阻燃材料及其制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案之一是：

一种含锌铝锡的磷酸根插层类层状氢氧化物的制备方法，向磷酸氢二钠水溶液中同时滴加氢氧化钠、偏铝酸钠的混合水溶液及氯化锡、氯化锌的混合水溶液，滴加完成后，常温下搅拌20～40min，调节pH值为10～12，75～85℃下陈化10～14h，固液分离，固体部分洗涤至洗涤液pH值为7～8，干燥，得到含锌铝锡的磷酸根插层类层状氢氧化物。

一实施例中：所述含锌铝锡的磷酸根插层类层状氢氧化物中，Zn、Al、Sn与PO 4的物质的摩尔比为7～8:1.5～2.5:1.5～2.5:0.8～1.2。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案之二是：

一种根据上述制备方法所制备的含锌铝锡的磷酸根插层类层状氢氧化物。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案之三是：

一种上述含锌铝锡的磷酸根插层类层状氢氧化物在阻燃材料中的应用。