[发明专利]一种适用于钢管的硅氮磷协同阻燃环氧树脂粉末涂料及其制备方法

权利要求书

1.一种提高适用于钢管的环氧树脂的阻燃性能的方法，其特征在于，首先依次对环氧树脂进行硅、磷改性得到硅磷改性环氧树脂基料，再用含硅氮的环氧树脂固化剂进行固化；所述含硅氮的环氧树脂固化剂具有如下分子结构式：

其中，n=1～2500，R为含有有机胺的取代基；

所述硅磷改性环氧树脂基料的制备方法如下：

S1.按照甲苯：环氧树脂基料：二氯有机硅烷和/或氯封端聚二甲基硅氧烷=500mL：50～80g：5～20g的比例，在甲苯中加入环氧树脂基料、二氯有机硅烷和/或氯封端聚二甲基硅氧烷，回流反应3～5h；

S2.反应中产生的氯化氢用三乙胺吸收，产物用水洗涤后，蒸发除去溶剂，产物干燥1～3h；

S3.干燥后的产物重新用等量的甲苯溶解后，按照每500mL甲苯中加入10g的比例，加入9，10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物，回流反应3～5h；

S4.产物用水洗涤后，蒸发除去溶剂，产物干燥1～3h；

S5.干燥后的产物研磨至100～200目，制得硅磷改性环氧树脂基料；

其中，步骤S1所述环氧树脂基料是双酚A环氧树脂、酚醛-环氧树脂、聚乙二醇型环氧树脂或脂环族环氧树脂。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述氯封端聚二甲基硅氧烷的制备方法如下：

S11.按照100mL：10g：1g的比例，在甲苯中加入二羟基封端的聚二甲氧基硅烷和二氯二甲基硅烷，回流反应3～5h；

S12.反应中产生的氯化氢用碱液吸收，产物用水洗涤后，蒸发除去溶剂，干燥得到氯封端聚二甲基硅氧烷。

3.一种适用于钢管的硅氮磷协同阻燃的环氧树脂粉末涂料，其特征在于，由如下组分组成：30～80wt%硅磷改性环氧树脂基料、2～10wt%含硅氮的环氧树脂固化剂、5～15wt%成炭剂、5～20wt%发泡剂、5～20wt%成炭催化剂、0.5～2wt%固化促进剂、2～10 wt%颜填料和0.1～2wt%流平剂；

所述成炭剂是有机多羟基化合物；

所述发泡剂是三聚氰胺或双氰胺；

所述成炭催化剂是磷酸铵、磷酸尿素、聚磷酸铵、聚磷酸铵钾、聚磷酸铵镁或磷酸三聚氰胺中的一种或两种以上的组合；

所述固化促进剂是咪唑或咪唑衍生物；

所述颜填料是轻质碳酸钙、硫酸钡、石英粉、滑石粉、硅灰石、氧化铁、氧化铝、二氧化钛或氧化锌中的一种或两种以上的组合；

所述流平剂是聚丙烯酸酯类及其共聚物、聚乙烯醇缩醛或醋酸纤维素材料中的一种或两种以上的组合；

所述含硅氮的环氧树脂固化剂如权利要求1中所述；

所述硅磷改性环氧树脂基料的制备方法如权利要求1中所述。

4.根据权利要求3所述适用于钢管的硅氮磷协同阻燃的环氧树脂粉末涂料，其特征在于，所述成炭剂是淀粉、葡萄糖、纤维素、半纤维素、木质素或季戊四醇及其衍生物中的一种或两种以上的组合；所述固化促进剂是咪唑、2-甲基咪唑或3-甲基咪唑。

5.根据权利要求3或4所述适用于钢管的硅氮磷协同阻燃的环氧树脂粉末涂料，其特征在于，由包括如下步骤的方法制备得到：

S1.制备氯封端聚二甲基硅氧烷，方法如权利要求2所述；

S2.制备硅磷改性环氧树脂基料，方法如权利要求1所述；

S3.按照质量比，将硅磷改性环氧树脂基料和流平剂在110℃下混合，制得预混合料；

S4.按照质量比，将预混合料与含硅氮的环氧树脂固化剂、固化促进剂、成炭剂、成炭催化剂、发泡剂、颜填料混合后，球磨12～24h，筛分后得到100～200目的粉末涂料。

6.权利要求3或4所述适用于钢管的硅氮磷协同阻燃的环氧树脂粉末涂料在提高钢管阻燃性能方面的应用。