本發(fā)明屬于阻燃材料，涉及一種阻燃劑，尤其涉及一種涂料用環(huán)保耐刮阻燃劑及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、涂料是涂布于制品表面起保護(hù)、裝飾或使制品具有特殊功能的一類液體或固體材料。因其賦予制品的特殊功能不同，涂料可分為：裝飾涂料、防腐涂料、耐刮涂料、阻燃涂料、防水涂料、耐高溫涂料等。涂料的特殊功能主要是通過其中的成膜物質(zhì)和功能助劑來實(shí)現(xiàn)的，常用的功能助劑有穩(wěn)定劑、增韌劑、抗氧劑、抗靜電劑、導(dǎo)電劑、阻燃劑等。然而現(xiàn)有技術(shù)中，一些阻燃涂料使用的阻燃劑為鹵素類、含銻化合物類，鹵素類、含銻類阻燃劑均為環(huán)境有害型物質(zhì)，會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染。并且現(xiàn)有技術(shù)方案中，阻燃劑改性后的涂料阻燃性能較差，同時(shí)為了提高涂料阻燃性，阻燃劑添加量過多時(shí)，涂料耐刮性下降十分明顯。在一些應(yīng)用領(lǐng)域中，如地板、墻板等板材領(lǐng)域，板材的耐刮性極為重要，是評(píng)判板材使用價(jià)值的基本標(biāo)準(zhǔn)，涂料的耐刮性能差，制備出的板材壽命短，使用價(jià)值低，意味著涂料的可使用性差。同時(shí)，涂料的應(yīng)用工藝也并不成熟：

2、例如，中國(guó)發(fā)明專利cn118325401a公開了一種生物基阻燃涂料、涂層及制備方法，其使用的基體樹脂為溴化丁苯橡膠樹脂，阻燃劑中使用了銻系化合物，最終制得了含溴銻生物基阻燃涂料。公開號(hào)為cn118308004a的現(xiàn)有技術(shù)公開了一種含磷氯阻燃劑的防火涂料，其通過自主合成，制備了一種磷氯阻燃劑，并將其應(yīng)用在涂料中。公開號(hào)為cn116463016a的現(xiàn)有技術(shù)公開了一種耐熱型uv阻燃涂料，涂料通過添加芳香溴丙烯單體及三氧化二銻，從而具備阻燃性。公開號(hào)為cn114806311a的現(xiàn)有技術(shù)公開了一種水性低煙防火阻燃涂料及其制備方法，其通過添加溴化雙酚a型環(huán)氧樹脂及氯化石蠟，從而使涂料具備防火及阻燃性。上述專利中，涂料或構(gòu)成涂料的阻燃劑中均含有鹵素類或含銻化合物類物質(zhì)，這兩類物質(zhì)均已被列為環(huán)境有害型物質(zhì)，會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重破壞。

3、中國(guó)發(fā)明專利cn103849275a公開了一種阻燃涂料的制備方法，該阻燃涂料中應(yīng)用的阻燃劑主要為天然礦石。上述專利中，涂料中使用的阻燃劑為單一類別阻燃劑。通常認(rèn)為，使用單一類別阻燃劑制備的涂料阻燃性能較差，當(dāng)阻燃劑用量過多時(shí)，阻燃劑在涂料中難以分散均勻，從而發(fā)生團(tuán)聚，在材料表面析出，導(dǎo)致涂料不具備耐刮性及附著力，從而降低涂料的可使用性。

4、上述專利中，均未對(duì)涂料的耐刮性提出要求或進(jìn)行具體說明和表征。然而，阻燃劑添加過量會(huì)使涂料的耐刮性產(chǎn)生不同程度的下降，這會(huì)嚴(yán)重影響涂料的可使用性，甚至使涂料不具備使用價(jià)值，因此評(píng)價(jià)涂料的耐刮性是有必要的，涂料的耐刮性已成為許多領(lǐng)域如板材、膜材、涂層布等領(lǐng)域評(píng)價(jià)涂料可使用性及性能的重要指標(biāo)。考慮到當(dāng)今環(huán)保要求及未來環(huán)保趨勢(shì)，涂料應(yīng)為無鹵無銻體系，其中阻燃劑應(yīng)選擇環(huán)境友好型阻燃劑；考慮到阻燃劑在涂料中的分散及涂料的可使用性，阻燃劑應(yīng)由多種、適量阻燃劑復(fù)配而成，而非單一、過量阻燃劑。因此選用多種環(huán)境友好型阻燃劑，進(jìn)行復(fù)配，能夠使涂料在滿足環(huán)保要求的同時(shí)，既具有高阻燃性，又具有耐刮性，從而具有一定的使用價(jià)值。

5、有鑒于此，如今迫切需要設(shè)計(jì)一種新的阻燃劑，以便克服現(xiàn)有阻燃劑存在的上述至少部分缺陷。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種涂料用環(huán)保耐刮阻燃劑及其制備方法，可提高阻燃劑的阻燃性、耐刮性、環(huán)保性。

2、為解決上述技術(shù)問題，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，采用如下技術(shù)方案：

3、一種涂料用環(huán)保耐刮阻燃劑，所述涂料用環(huán)保耐刮阻燃劑由包含以下質(zhì)量份數(shù)的原料制備而成：無機(jī)磷類阻燃劑1～10份，金屬氫氧化物類阻燃劑1～20份，硼酸鹽類阻燃劑1～10份，功能填料1～10份。

4、作為本發(fā)明的一種實(shí)施方式，所述原料中的功能填料包括氧化鋁、碳化硅、氮化硼中的至少一種。

5、作為本發(fā)明的一種實(shí)施方式，所述功能填料中氧化鋁結(jié)構(gòu)為球狀、氮化硼結(jié)構(gòu)為片狀。

6、作為本發(fā)明的一種實(shí)施方式，所述原料中的無機(jī)磷類阻燃劑包括聚磷酸銨、次磷酸鋁、次磷酸鎂、次磷酸鈣中的至少一種；

7、所述原料中的金屬氫氧化物類阻燃劑包括氫氧化鎂、氫氧化鋁中的至少一種；

8、所述原料中的硼酸鹽類阻燃劑包括硼酸鋅、偏硼酸鋇、硼酸銨中的至少一種。

9、作為本發(fā)明的一種實(shí)施方式，所述原料中的無機(jī)磷類阻燃劑包括聚磷酸銨、次磷酸鋁；所述無機(jī)磷類阻燃劑中聚磷酸銨與次磷酸鹽添加比例為1：1；

10、所述原料中的金屬氫氧化物類阻燃劑包括氫氧化鎂、氫氧化鋁；所述金屬氫氧化物類阻燃劑中氫氧化鎂與氫氧化鋁添加比例為1：1。

11、作為本發(fā)明的一種實(shí)施方式，所述原料中的無機(jī)磷類阻燃劑、金屬氫氧化物類阻燃劑、硼酸鹽類阻燃劑、功能填料的添加質(zhì)量份數(shù)比為1：2：1：1。

12、一種涂料用環(huán)保耐刮阻燃劑的制備方法，所述制備方法包括：

13、步驟s1、將無機(jī)磷類阻燃劑、金屬氫氧化物類阻燃劑、硼酸鹽類阻燃劑、其他功能填料加入到稀釋劑中攪拌，攪拌設(shè)定時(shí)間后，得到阻燃劑漿料。

14、步驟s2、將阻燃劑漿料加入到非阻燃涂料中再次進(jìn)行攪拌，測(cè)量涂料粘度，達(dá)到合適粘度后，停止攪拌。

15、步驟s3、改性后的涂料分兩次進(jìn)行涂布，即底涂和面涂，通過控制兩次涂布的涂料用量，從而保證涂料涂布均勻，產(chǎn)品性能優(yōu)良。

16、作為本發(fā)明的一種實(shí)施方式，步驟s1中，攪拌器轉(zhuǎn)速為1000～3000r/min，攪拌時(shí)間達(dá)到5～15min，停止攪拌。

17、作為本發(fā)明的一種實(shí)施方式，步驟s2中，攪拌器轉(zhuǎn)速為1000～3000r/min，合適粘度區(qū)間為500～2000cp。

18、作為本發(fā)明的一種實(shí)施方式，步驟s3中，底涂涂布量控制在20～30g/m2，面涂涂布量控制在10～20g/m2，總涂布量控制在30～50g/m2。

19、本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明提出的涂料用環(huán)保耐刮阻燃劑及其制備方法，可提高阻燃劑的阻燃性、耐刮性、環(huán)保性。

20、本發(fā)明對(duì)涂布改性后的產(chǎn)品進(jìn)行了臨界輻射熱通量測(cè)試，從而表征涂料的阻燃性能，進(jìn)一步反饋涂料用阻燃劑的阻燃性能；本發(fā)明通過對(duì)涂布改性后的產(chǎn)品進(jìn)行耐刮、耐刮擦(馬丁代爾)、附著力的性能測(cè)試，從而表征涂料的物理性能及可使用性，進(jìn)一步反饋?zhàn)枞紕┑目墒褂眯浴?/p>

21、經(jīng)過上述的技術(shù)方案可知，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：

22、本發(fā)明通過使用環(huán)保耐刮復(fù)配阻燃劑，制備的涂料進(jìn)一步涂布在相關(guān)產(chǎn)品上，從而制得測(cè)試樣品。使用環(huán)保耐刮復(fù)配阻燃劑制備的樣品臨界輻射熱通量均大于6.5kw/m2，而無阻燃劑制備的樣品臨界輻射熱通量?jī)H為4.22kw/m2；使用環(huán)保耐刮復(fù)配阻燃劑制備的樣品耐刮可達(dá)5n以上，而單一過量阻燃劑制備的樣品耐刮僅為2n；38n負(fù)重測(cè)試條件下的耐刮擦測(cè)試，使用環(huán)保耐刮復(fù)配阻燃劑制備的樣品馬丁代爾測(cè)試等級(jí)均≤2級(jí)，而單一過量阻燃劑制備的樣品馬丁代爾測(cè)試等級(jí)僅為4級(jí)。經(jīng)過相同條件下的附著力測(cè)試，使用環(huán)保耐刮復(fù)配阻燃劑制備的樣品無脫落/剝離，而單一過量阻燃劑制備的樣品產(chǎn)生脫落和剝離。由此可見使用本發(fā)明提供的涂料用環(huán)保耐刮阻燃劑制備出的涂料，相比于未添加阻燃劑的非阻燃涂料，阻燃性能有顯著提升，耐刮、耐刮擦有略微提升；相比于單一過量阻燃劑制備的阻燃涂料，耐刮、耐刮擦、附著力性能有顯著提升，阻燃性能有略微提升。因此，本發(fā)明提供的一種涂料用環(huán)保耐刮阻燃劑制備方法及其應(yīng)用，有益效果顯著。

23、本發(fā)明去除現(xiàn)有阻燃劑中的鹵素類、含銻類這種環(huán)境有害類阻燃劑，本發(fā)明阻燃劑具有環(huán)保性；同時(shí)，本發(fā)明增加功能填料中，碳化硅、氧化鋁能夠有效增加阻燃劑應(yīng)用后的耐刮性；此外，氧化鋁、氮化硼能夠形成導(dǎo)熱通路，有效促進(jìn)熱量的傳遞和釋放，增加阻燃性。