一种建筑阻燃涂层材料及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106189680A(43)申请公布日2016.12.07(21)申请号201610515495.0(22)申请日2016.07.04(71)申请人沈阳化工大学地址110142辽宁省沈阳市经济技术开发区11号(72)发明人王娜栾鸿赫张静(74)专利代理机构沈阳技联专利代理有限公司21205代理人张志刚(51)Int.Cl.C09D163/00(2006.01)C09D187/00(2006.01)C09D5/18(2006.01)C08G83/00(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种建筑阻燃涂层材料及其制备方法(57)摘要本发明涉及一种建筑阻燃涂层材料及其制备方法。本发明首先将石墨烯进行功能化使石墨烯溶于水并含有大量羧基，然后通过一定条件将功能化石墨烯上的羧基与环氧树脂上的羟基进行酯化反应，形成石墨烯树脂功能涂层材料。这种石墨烯树脂功能涂层材料不但使涂层材料的阻燃效率会有明显的提高，并且解决了阻燃剂、纳米协效剂、纳米增强剂与环氧涂层之间的界面问题，使复杂多相的界面一体化。石墨烯是碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构的一种碳质新材料，具有高强度，高导电率和高比表面积等特性，能最大程度上提高环氧树脂的热阻隔性。本发明将石墨烯和环氧树脂通过化学反应键合到一起，进而增加涂层的交联密度，达到理想的阻燃效果。CN106189680ACN106189680A权利要求书1/1页1.一种建筑阻燃涂层材料，其特征在于，所述涂层材料由下列物质按质量分数混合而成：石墨烯树脂功能材料10~20份；蒸馏水50~100份；水性环氧树脂100~200份；水性环氧树脂为Ar555环氧树脂、F44环氧树脂、E44环氧乳液、E51环氧乳液、E20环氧乳液的一种；水性固化剂为Aq419、H228B、W651、W650。2.一种建筑阻燃涂层材料制备方法，其特征在于，所述方法包括以下制备过程：将上述材料搅拌分散0.5~1h，得功能化石墨烯阻燃涂层材料的母液；取25~50份水性固化剂与50~100份蒸馏水混合均匀后，再与上述功能化石墨烯阻燃涂层材料的母液按质量比1:4~5的比例混合，即可。3.根据权利要求2所述的一种建筑阻燃涂层材料制备方法，其特征在于，所述方法具体制备步骤如下：（1）苯甲酸功能化石墨烯的制备：1~2g对氨基苯甲酸和0.2~0.4g氢氧化钠加入到反应容器中,并加入50~100ml蒸馏水，然后在0~5℃情况下缓慢加入0.5~1g亚硝酸钠和5~10ml浓度在20%的HCl并搅拌45~60min；把超声后的0.2~0.5g石墨烯加入到溶液中并在0~5℃搅拌3~4h；最后把所得溶液的PH值调到2~3并用透析膜透析2~3次，最后把所得产品用有机溶剂洗到中性；（2）石墨烯树脂功能材料的制备：10~50g环氧树脂溶于50~200ml盐酸和丙酮体积比为1：20~50的溶液中，在温度为100~150℃的条件下加入1~10g苯甲酸功能化石墨烯，最后缓慢加入1~5g引发剂过氧化苯甲酰并搅拌1~5h,最后得到深褐色石墨烯树脂功能材料。2CN106189680A说明书1/3页一种建筑阻燃涂层材料及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种建筑涂料及其制备方法，特别是涉及一种建筑阻燃涂层材料及其制备方法。背景技术[0002]钢结构是现代建筑工程中较为普通的结构形式之一，是继钢筋混凝土之后最具革命性的建筑新发展和新应用。钢结构建筑与传统建筑相比，由于采用钢板或型钢替代钢筋混凝土，使其强度更高、抗震性更好。[0003]尽管钢结构建筑具有节能、环保、轻体、抗震等诸多优点，但是也存在着诸多缺点，如失稳、腐蚀、不耐火等。对于钢结构的失稳和腐蚀问题，可以在建筑设计中通过技术手段慢慢解决，而对于不耐火的问题则是钢结构在实际应用中存在着最大亟待解决的重大安全隐患。因而，建筑钢结构的涂层防火措施需要优先考虑。[0004]近年，由于国民环保意识的提高和国家立法对有机溶剂挥发的限制，水性防腐涂料越来越受到关注，尤其是性能优异的水性环氧树脂防腐涂料。但是，由于普通水性环氧防腐涂料热阻隔性能差使其发展受到了一定阻碍。人们通常会引入无机或者有机颗粒与其混合，但由于纳米无机粒子易于团聚并且与有机树脂的相容性差，在颗粒聚集处易产生应力开裂和防护缺陷，不能达到很好的修饰互补效果。因此，需要寻找一种方法使阻燃剂和水性环氧树脂通过化学键合来达到一体化。[0005]普通的石墨烯都具有高强度，高导电率和高比表面积等特性，能最大程度上提高环氧树脂的热阻隔性。可以大大提高水性涂层的热阻隔性能。但是石墨烯本身容易团聚不易溶于水且与环氧树脂的相容性较差。该方法将石墨烯功能化与环氧树脂发生化学键合反应，形成石墨烯树脂功能