[发明专利]一种阻燃剂、制法、含上述阻燃剂的涂层及含阻燃涂层的防爆电池箱

说明书

本发明公开了一种阻燃剂，所述阻燃剂为采用镁、铝、硅、钙或钛中的一种元素或多种元素的组合对聚磷酸胺进行掺杂改性而得到。本发明还公开了上述阻燃剂的制备方法，具体为：将氯化铝和/或氯化镁和/或氯化硅和/或氯化钙和/或氯化钛与聚磷酸铵混合，往混合物料中加入水和pH调节剂，室温下反应，反应后过滤，将沉淀干燥，沉淀物于高温下煅烧，得到改性的聚磷酸铵阻燃剂。本发明还公开了含上述阻燃剂的阻燃型水性环氧树脂涂层，所述阻燃型水性环氧树脂涂层由如下重量份数的组分组成：水性环氧树脂20～50重量份、改性的聚磷酸铵阻燃剂20～50重量份、成炭剂10～30重量份、润湿剂0.1～0.5重量份、消泡剂0.1～0.5重量份、分散剂0.1～0.5重量份、防沉降剂0.1～0.5重量份、颜填料0.6～2.0重量份、固化剂5～20重量份和稀释剂10～30重量份。本发明最后公开了基于上述阻燃型水性环氧树脂涂层得到的阻燃防爆电池箱。

技术领域

本发明涉及一种阻燃剂，还涉及上述阻燃剂的制备方法及含上述阻燃剂的阻燃型水性环氧树脂涂层，最后还涉及基于上述阻燃型水性环氧树脂涂层得到的阻燃防爆电池箱。

背景技术

环氧树脂(EP)作为一种热固性高分子材料，具有成熟的生产工艺、优异的尺寸稳定性能、黏结性以及较强的腐蚀环境适应性。目前环氧树脂涂料一般分为油性环氧涂料和水性环氧涂料两种。水性环氧树脂极其容易燃烧，在燃烧过程中还会产生大量的浓烟和其他有毒成分，对环境造成严重的污染，并且燃烧过程中产生的熔融滴落物存在引燃周围其他可燃物质的危险，极易引发二次火灾。因此有阻燃性能的环氧树脂成为人们的刚性需求。为了达到较好的阻燃效果，水性环氧树脂中阻燃剂的添加量一般较大，而外加阻燃剂与乳液相容性往往不佳，易导致水性环氧树脂乳液破乳问题的发生，因此阻燃水性环氧树脂的发展受到了极大的限制。

发明内容

发明目的：本发明目的之一旨在提供一种改性的聚磷酸铵阻燃剂，将该阻燃剂加入水性环氧树脂乳液后，一方面能够维持水性环氧树脂体系的稳定性(不会发生破乳问题)，另一方面能够有效解决水性环氧树脂涂料极易燃烧的问题(提高其阻燃性)；本发明另一目的旨在提供上述改性聚磷酸铵阻燃剂的制备方法，通过该制备方法能够将所需元素掺杂入聚磷酸铵阻燃剂，从而提高聚磷酸铵阻燃剂的阻燃性能；本发明还有一个目的旨在提供含上述改性聚磷酸铵阻燃剂的阻燃型水性环氧树脂涂层；本发明最后一个目的旨在提供基于上述阻燃型水性环氧树脂涂层得到的阻燃防爆电池箱，将阻燃型水性环氧树脂涂料涂覆在箱体内表面形成隔热层，当电池发生异常，特别是发生燃烧时电池箱内的温度升高，箱体内的隔热层可以发泡膨胀，形成比原涂层厚数十倍的多孔碳质层。发泡过程吸收大量的热量，形成的多孔碳质层隔热性能高，构成绝热屏障，从而防止电池箱温度迅速升高而发生爆炸，进而有效降低了电池组的热失控火灾危险性。

技术方案：本发明所述的阻燃剂，所述阻燃剂为采用镁、铝、硅、钙或钛中的一种元素或多种元素的组合对聚磷酸胺进行掺杂改性而得到。

聚磷酸胺为铵盐，直接添加入水性环氧树脂乳液中，相当于乳液中加入了电解质，破坏了乳液的双电子层结构，极易导致水性环氧树脂乳液破乳，对聚磷酸胺掺杂改性，在提高聚磷酸胺阻燃能力的同时，通过对聚磷酸胺电荷性能的改变从而减少聚磷酸胺对水性环氧树脂乳液的破乳影响，并且还增加了水性环氧树脂乳液的阻燃性能。

上述阻燃剂的制备方法，具体为：将氯化铝和/或氯化镁和/或氯化硅和/或氯化钙和/或氯化钛与聚磷酸铵混合，往混合物料中加入水和pH调节剂，室温下反应，反应后过滤，将沉淀物于高温下煅烧，得到改性的聚磷酸铵阻燃剂。

其中，所述氯化物与聚磷酸铵的混合质量比为1：2～10。

其中，pH调节剂调节反应液呈碱性，pH为8～11。镁、铝、硅、钙和钛的氯化物在对应pH下可生成镁、铝、硅、钙和钛的氢氧化物。

其中，所述煅烧温度为300～450℃。