[发明专利]一种高导热的阻燃性丙烯酸树脂涂料及其制法

说明书

本发明涉及丙烯酸树脂技术领域，且公开了一种高导热的阻燃性丙烯酸树脂涂料，包括以下配方原料及组分：改性纳米氮化硼‑石墨烯复合材料、缩合剂、甲基丙烯酸、苯乙烯、丙烯酸甲酯、引发剂。尿素可以促进氮化硼纳米片的剥离，氨基修饰到氮化硼的片层结构中，与还原氧化石墨烯中的氨基进行交联反应，通过化学键的键合作用与石墨烯紧密地结合，形成导热系数更高气凝胶，N‑(β‑氨乙基)‑γ‑氨丙基三甲氧基硅烷与还原氧化石墨烯反应，氮化硼‑石墨烯复合材料通过化学键接枝到丙烯酸树脂的基体中，改善了三维片层结构氮化硼‑石墨烯气凝胶与丙烯酸树脂的分散性和相容性，赋予了丙烯酸树脂涂膜的优异的导热性能和阻燃性能。

技术领域

本发明涉及丙烯酸树脂技术领域，具体为一种高导热的阻燃性丙烯酸树脂涂料及其制法。

背景技术

丙烯酸树脂是丙烯酸、甲基丙烯酸及其衍生物的聚合物，丙烯酸树脂涂料是以丙烯酸酯、苯乙烯为主体，与其他丙烯酸酯共聚所得到的丙烯酸树脂，制得的热塑性或热固性树脂涂料，热塑性丙烯酸树脂在成膜过程中不发生进一步交联，相对分子量较大，具有良好的保光保色性、耐水耐化学性、干燥快、热塑性丙烯酸树脂在建筑、汽车、机械、电器等领域应用广泛，热固性丙烯酸树脂是指在结构中带有一定的官能团，在制漆时通过和加入的氨基树脂、环氧树脂、聚氨酯等中的官能团反应形成网状结构，热固性树脂一般相对分子量较低，具有优异的丰满度、硬度、耐溶剂性、耐候性等性能，目前在汽车、摩托车、卷钢等产品上应用十分广泛。

目前的丙烯酸树脂涂料涂膜的耐高温性能不高，阻燃性能较差，可以使用高导热系数的纳米氮化硼和纳米石墨烯作为填料，通过丙烯酸树脂涂膜的导热性，并且石墨烯纳米材料在增强树脂涂料的阻燃性方面也具有广泛的应用，但是纳米氮化硼和石墨烯纳米材料与丙烯酸树脂中的相容性很差，分散不均匀的氮化硼和石墨烯会严重影响丙烯酸树脂的拉伸强度和韧性等机械性能。

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种高导热的阻燃性丙烯酸树脂涂料及其制法，解决了丙烯酸树脂的导热性和阻燃性能较差的问题，同时解决了石墨烯和氮化硼与丙烯酸树脂的分散性和相容性很差的问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高导热的阻燃性丙烯酸树脂涂料，包括以下按重量份数计的配方原料及组分：2-6份改性纳米氮化硼-石墨烯复合材料、8-12份缩合剂、22-35份甲基丙烯酸、8-15份苯乙烯、25-50份丙烯酸甲酯、10-17份引发剂。

优选的，所述缩合剂为1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐。

优选的，所述引发剂为过硫酸铵。

优选的，所述改性纳米氮化硼-石墨烯复合材料制备方法包括以下步骤：

(1)向反应瓶加入蒸馏水和甲醇混合溶剂，两者体积比为1-2:1，再加入硼酸和尿素，搅拌均匀后，将溶液冷冻干燥除去溶剂，固体产物置于气氛电阻炉中并通入氨气，升温速率为2-5℃/min，在850-880℃下保温煅烧3-5h，使用蒸馏水和乙醇洗涤固体产物，并充分干燥，制备得到层状结构的氮化硼纳米片，向行星球磨机中加入乙醇溶剂、氮化硼纳米片和尿素，行星球磨机公转转速为600-650rpm，自转转速为300-325rpm，进行球磨25-30h，将溶液减压浓缩除去溶剂，固体产物置于透析袋中，加入蒸馏水进行透析除杂过程，制备得到氨基化氮化硼纳米片。

(2)向反应瓶中加入蒸馏水、氨基化氮化硼纳米片和还原氧化石墨烯，超声分散均匀后，加入交联剂戊二醛和间苯二酚，继续超声分散处理1-2h，将反应瓶置于恒温水浴锅中，加热至40-60℃，匀速搅拌反应5-8h，将溶液通过冷冻干燥法，制备得到纳米氮化硼修饰石墨烯气凝胶。