[发明专利]一种橡塑制品阻燃防护涂层及其制备方法

说明书

本发明公开了一种橡塑制品阻燃防护涂层及其制备方法，其组成是：极性聚合物100质量份，二维纳米填料0.5～20质量份，阻燃剂5～50质量份，胺类化合物0.01～10质量份，多酚类化合物1～50质量份，多价金属盐0.01～10质量份。该阻燃防护涂层的制备方法是：首先，将二维纳米填料、阻燃剂、胺类化合物、多酚类化合物和多价金属盐加入到溶剂A中，在一定的条件下反应，对二维纳米填料和阻燃剂进行包覆改性，得到分散液A；在一定的条件下将极性聚合物分散在溶剂B中得到分散液B，溶剂A和溶剂B相同或者能够互溶；然后，在一定条件下将分散液A和B混合，得到阻燃防护涂料。该阻燃防护涂料可涂刷在发泡聚苯乙烯保温泡沫、静态橡胶制品等表面形成阻燃防护涂层。

技术领域

本发明属于聚合物阻燃技术领域，具体涉及一种橡塑制品阻燃防护涂层及其制备方法。

背景技术

橡塑制品在人类的生活中无处不在，给人们的生活带来极大便利的同时，其易燃性给人类的生产生活带来了严重的安全隐患，因此，开发阻燃聚合物材料成为聚合物领域的一个重要课题。

目前，最常用的聚合物阻燃技术手段是在聚合物基体中添加阻燃剂。由于绝大多数阻燃剂都是高极性的，而大多数聚合物是非极性或弱极性导致其与聚合物基体的相容性较差，使用过程中会发生分散不均匀、表面迁移等问题；而且绝大多数阻燃剂要想发挥有效的阻燃效果，填充量往往较大，导致聚合物的力学、老化、流变等性能严重下降【ChemicalEngineering Journal,2018,334,108-122】。相比之下，涂层法，即在橡塑制品表面均匀涂覆或喷涂一层阻燃防护涂层，可以在不改变原有橡塑制品配方、加工工艺和性能的基础上实现橡塑制品的高效阻燃【ACS Appl.Mater.Interfaces,2017,9,40782-40791】。另外，由于阻燃防护涂层较薄，所以阻燃剂的用量较少，橡塑制品的成本可以得到有效的控制。

阻燃防护涂层需要满足以下条件才能满足实际要求：1)阻燃剂和填料的均匀分散。阻燃剂和填料在阻燃防护涂层中的分散均匀性将影响涂层的均匀性，进而影响涂层的阻燃性能和力学性能。为了实现阻燃剂和填料的均匀分散，在传统的阻燃防护涂层配方中，经常会使用表面活性剂作为分散剂，而表面活性剂的水溶性使其很容易被水等介质浸出而降低阻燃防护涂层的耐候性。2)阻燃剂的低迁移性。阻燃剂往往为极性低分子量化合物，在厚度较薄的阻燃防护涂层中很容易发生迁移或者被水等介质浸出，而降低阻燃防护涂层的阻燃效能。3)阻燃防护涂层的高附着力。在传统的阻燃防护涂层中，阻燃防护涂层与橡塑制品表面的黏附力仅靠阻燃防护涂层中极性聚合物来实现，随着填料、阻燃剂、分散剂等各种助剂的加入会严重降低涂层与橡塑制品表面间的黏附力而引起脱层开裂。综上，上述三个问题是设计制备高效、耐候和高附着力阻燃防护涂层的重要导向。

发明内容

本发明的目的在于提供一种橡塑制品阻燃防护涂层及其制备方法。本发明所提供的橡塑制品阻燃防护涂层由以下制备而成：极性聚合物100质量份，二维纳米填料0.5～20质量份，阻燃剂5～50质量份，胺类化合物0.01～10质量份，多酚类化合物1～50质量份，多价金属盐0.01～10质量份。

本发明所述的极性聚合物为：酚醛树脂、脲醛树脂、三聚氰胺树脂、环氧树脂、酚醛环氧树脂、聚氨酯、聚脲、聚氯乙烯、氯化聚乙烯、氯磺化聚乙烯、氯丁橡胶、溴化丁基橡胶、丁腈橡胶、硅橡胶、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚醋酸乙烯酯、丙烯酸酯橡胶、氟橡胶及它们的衍生物中的一种或多种的混合物。

本发明所述的二维纳米填料为：层数≤20层的黏土、石墨、氮化硼、黑磷、片层金属化合物及它们的衍生物中的一种或多种的混合物。