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一種建筑木材用透明防火涂料的制作方法

文檔序號(hào):12405960閱讀:294來(lái)源:國(guó)知局

本發(fā)明屬于涂料技術(shù)領(lǐng)域,更具體地,本發(fā)明涉及一種建筑木材用透明防火涂料。



背景技術(shù):

目前,涂覆防火涂料是最好的建筑木材防火手段,在木材受火時(shí)可以達(dá)到延長(zhǎng)木材耐燃時(shí)間,減緩火勢(shì)蔓延的目的,以便有足夠的時(shí)間進(jìn)行撲救,盡可能減少火災(zāi)造成的損失。現(xiàn)有技術(shù)中,為了提高阻燃效果,一般通過(guò)添加含P、Si、B、N等元素的無(wú)機(jī)防火助劑來(lái)實(shí)現(xiàn),防火涂料的涂膜透明性會(huì)有所減弱,甚至破壞基材原來(lái)的形貌,而對(duì)于木結(jié)構(gòu)防火涂料而言,其裝飾性恰恰是要重點(diǎn)考慮的因素:木材一般用于建筑、文物保護(hù)、建筑裝潢及高檔家具,而這些建材在保持原有形貌方面有很高的要求,因此對(duì)木材防火涂料的裝飾性也要求很高。但若只考慮其裝飾性而減少防火助劑的加入,就會(huì)使防火涂料的防火性能達(dá)不到要求,導(dǎo)致火災(zāi)危害得不到有效控制。因此兼具防火和裝飾功能的透明防火涂料的研究和開(kāi)發(fā)受到國(guó)內(nèi)外的極大的關(guān)注。目前,國(guó)內(nèi)外的透明飾面型防火涂料仍處于起步階段,市面上出售的此類(lèi)涂料比較少,能夠真正投入實(shí)際應(yīng)用的更為稀少。限制透明飾面型防火涂料實(shí)際應(yīng)用的一大因素是涂膜的柔韌性、耐候性以及抗菌性能太差,涂料涂覆于基材上固化后容易出現(xiàn)涂膜開(kāi)裂等現(xiàn)象,若為了提高阻燃效果加入無(wú)機(jī)防火助劑則會(huì)進(jìn)一步加劇涂膜的開(kāi)裂。

因此,非常需要通過(guò)配方的改進(jìn),得到柔韌性好、耐候性強(qiáng)、防火性能好且裝飾功能好的透明防火涂料。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

為了解決上述問(wèn)題,本發(fā)明的一個(gè)方面提供一種建筑木材用透明防火涂料,其特征在于,由A、B、C組成,所述A、B、C的質(zhì)量比為1:(0.1~0.5):(0.1~0.5);

所述A中各組分的質(zhì)量份數(shù)為:水玻璃50~80份,去離子水10~30份,改性碳酸鈣15~50份,聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚1~3份,磺化聚醚胺-聚苯并咪唑-超支化聚吡嚨三元共聚物15~30份;

所述B中各組分的質(zhì)量份數(shù)為:正硅酸乙酯60~80份,2,2',2”,2”'-[1,2-聯(lián)二亞甲基四(4,1-亞苯基亞甲氧)]四環(huán)氧乙烷15~30份,6-溴-1,2-環(huán)氧己烷5~10份,乙醇5-10份;

所述C中各組分的質(zhì)量份數(shù)為:改性納米二氧化硅30~50份,二甲基亞砜10~20份,乙二醇5~10份,KH-550 5~10份,N,N'-羰基二咪唑1~5份;

其中,所述改性碳酸鈣的制備方法為:

(1)制備溴封端聚季銨鹽

在1000ml干燥的三頸瓶中,加入1,12-二溴十二烷0.1mol、1,4-二甲基哌嗪0.092mol以及溶劑二甲基亞砜80ml,50℃下反應(yīng)5小時(shí)后,再加入N-甲基咪唑0.0025mol以及N-甲基嗎啉0.0025mol,50℃下反應(yīng)5小時(shí)后,減壓蒸餾去除溶劑得到溴封端聚季銨鹽;

(2)制備氨基封端聚醚胺

在1000mL干燥的三頸瓶中,依次加入95克的環(huán)氧樹(shù)脂E51、0.26mol的芐胺和700克二甲基亞砜,通氮?dú)獗Wo(hù)并磁力攪拌;室溫?cái)嚢?h后,升溫95℃反應(yīng)6h,反應(yīng)結(jié)束后,降至室溫,并迅速倒入2000mL去離子水中,得到大量固體沉淀;用去離子水反復(fù)洗滌該產(chǎn)物后,抽濾并收集聚合物,于真空烘箱中,50℃干燥24小時(shí),得到氨基封端聚醚胺;

(3)制備改性碳酸鈣

在100ml三頸瓶中,加入步驟(1)得到的溴封端聚季銨鹽0.4克、步驟(2)得到的氨基封端聚醚胺1.3克以及二甲基亞砜50ml,室溫下攪拌至聚合物完全溶解后,依次加入平均粒徑2000目的碳酸鈣3克、平均粒徑2500目的碳酸鈣3克、平均粒徑3000目的碳酸鈣2克、平均粒徑800目的碳酸鈣2克以及溴化芐1克,升溫60℃下攪拌5小時(shí)后,降至室溫,抽濾并收集固體產(chǎn)物,于真空烘箱中,50℃干燥24小時(shí),得到改性碳酸鈣;

所述改性納米二氧化硅的制備方法為:

(1)制備環(huán)氧封端聚醚胺

在1000mL干燥的三頸瓶中,依次加入100克的環(huán)氧樹(shù)脂E51、0.25mol的芐胺和700克二甲基亞砜,通氮?dú)獗Wo(hù)并磁力攪拌;室溫?cái)嚢?h后,升溫95℃反應(yīng)6h,反應(yīng)結(jié)束后,降至室溫,并迅速倒入2000mL去離子水中,得到大量固體沉淀;用去離子水反復(fù)洗滌該產(chǎn)物后,抽濾并收集聚合物,于真空烘箱中,50℃干燥24小時(shí),得到環(huán)氧封端聚醚胺;

(2)制備改性納米二氧化硅

在100ml三頸瓶中,加入步驟(1)得到的環(huán)氧封端聚醚胺0.5克以及二甲基亞砜20ml,室溫下攪拌至聚合物完全溶解后,加入平均粒徑300納米的二氧化硅5克,升溫60℃下攪拌5小時(shí)后,降至室溫,抽濾并收集固體產(chǎn)物,于真空烘箱中,50℃干燥24小時(shí),得到改性納米二氧化硅。

在一種實(shí)施方式中,所述磺化聚醚胺-聚苯并咪唑-超支化聚吡嚨三元共聚物的制備方法為:

(1)制備氨基封端聚醚胺

在1000mL干燥的三頸瓶中,依次加入95克的環(huán)氧樹(shù)脂E51、0.26mol的芐胺和700克二甲基亞砜,通氮?dú)獗Wo(hù)并磁力攪拌;室溫?cái)嚢?h后,升溫95℃反應(yīng)6h,反應(yīng)結(jié)束后,降至室溫,并迅速倒入2000mL去離子水中,得到大量固體沉淀;用去離子水反復(fù)洗滌該產(chǎn)物后,抽濾并收集聚合物,于真空烘箱中,50℃干燥24小時(shí),得到氨基封端聚醚胺;

(2)制備氨基封端聚苯并咪唑

將0.1mol的3,3’,4,4’-四氨基二苯甲酮、0.03mol的5-磺酸間苯二甲酸以及0.065mol的己二酸溶解在300g多聚磷酸中,通氮?dú)獗Wo(hù)0.5小時(shí)后,升溫至180℃反應(yīng)24h后,將反應(yīng)液倒入冰水中,然后用氫氧化鈉中和該水溶液至PH為5,然后抽濾并用去離子水反復(fù)洗滌得到的沉淀,最后將該沉淀于真空烘箱中80℃干燥l0h,即得氨基封端聚苯并咪唑;

(3)制備超支化聚吡嚨

在100mL干燥的三頸瓶中,依次加入0.01摩爾的1,3,5-三(4-萘氧基-1,8-二酸)苯三酐和25ml間甲酚,在氮?dú)獗Wo(hù)下攪拌,當(dāng)三酐完全溶解后,加入0.006摩爾的3,3’-二氨基聯(lián)苯胺,在室溫下攪拌60min后,加熱至80℃,反應(yīng)4h,再在185℃下,反應(yīng)10h;反應(yīng)結(jié)束后,降至室溫,并迅速倒入2000mL甲醇中,得到大量固體沉淀;用甲醇反復(fù)洗滌該產(chǎn)物后,抽濾并收集聚合物,于真空烘箱中,50℃干燥24小時(shí),即得萘酐封端超支化聚吡嚨;

(4)制備聚醚胺-聚苯并咪唑-超支化聚吡嚨三元共聚物

在100mL干燥的三頸瓶中,依次加入1克的所述氨基封端聚醚胺、0.4克的所述萘酐封端超支化聚吡嚨、0.2克的所述氨基封端聚苯并咪唑、10mL的二甲基亞砜以及10mL的間甲酚,在氮?dú)獗Wo(hù)下攪拌60min后,加熱至80℃,反應(yīng)4h,再在185℃下,反應(yīng)10h;反應(yīng)結(jié)束后,降至室溫,并迅速倒入2000mL甲醇中,得到大量固體沉淀;用甲醇反復(fù)洗滌該產(chǎn)物后,抽濾并收集聚合物,于真空烘箱中,50℃干燥24小時(shí),即得聚醚胺-聚苯并咪唑-超支化聚吡嚨三元共聚物;

(5)制備磺化聚醚胺-聚苯并咪唑-超支化聚吡嚨三元共聚物

在100mL干燥的三頸瓶中,依次加入1克的所述聚醚胺-聚苯并咪唑-超支化聚吡嚨三元共聚物以及10mL的質(zhì)量分?jǐn)?shù)98%的濃硫酸,在氮?dú)獗Wo(hù)下,40℃下攪拌180min后,倒入冰水中,用冰水反復(fù)洗滌該產(chǎn)物后,抽濾并收集聚合物,于真空烘箱中,60℃干燥24小時(shí)即得磺化聚醚胺-聚苯并咪唑-超支化聚吡嚨三元共聚物。

與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果為:

1、磺化聚醚胺-聚苯并咪唑-超支化聚吡嚨三元共聚物的加入,可以提供優(yōu)異的成膜性能,提高涂料的耐候性、強(qiáng)度以及阻燃性能,從而提供了本發(fā)明的有益技術(shù)效果。

2、改性碳酸鈣以及改性納米二氧化硅的加入可以提高體系的剛性、交聯(lián)密度、填料分散性、抗菌性能以及耐火性能,從而提供了本發(fā)明的有益技術(shù)效果。

3、2,2',2”,2”'-[1,2-聯(lián)二亞甲基四(4,1-亞苯基亞甲氧)]四環(huán)氧乙烷、6-溴-1,2-環(huán)氧己烷以及N,N'-羰基二咪唑的加入可進(jìn)一步有效提高體系的交聯(lián)密度,縮短表干時(shí)間,增強(qiáng)涂料的強(qiáng)度和耐水性能,從而提供了本發(fā)明的有益技術(shù)效果。

具體實(shí)施方式

原料:

水玻璃(粒度300目)購(gòu)自濟(jì)南特興化工有限公司。平均粒徑2000目的碳酸鈣、平均粒徑2500目的碳酸鈣、平均粒徑3000目的碳酸鈣以及平均粒徑800目的碳酸鈣購(gòu)自江西盛泰化工。平均粒徑300納米的二氧化硅購(gòu)自贏創(chuàng)德固賽。聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚(BAPE含氮聚醚消泡劑)購(gòu)自上海德茂,型號(hào)為K12。3,3’-二氨基聯(lián)苯胺購(gòu)自CTI,并且直接使用,無(wú)需進(jìn)一步純化。環(huán)氧硅烷偶聯(lián)劑KH-560購(gòu)自國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。1,3,5-三(4-萘氧基-1,8-二酸)苯三酐按照專(zhuān)利CN101270111B公開(kāi)的方法制備。其他原料均購(gòu)自阿拉丁試劑有限公司。

實(shí)施例1

(1)將水玻璃65克,改性碳酸鈣35克,聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚2克以及磺化聚醚胺-聚苯并咪唑-超支化聚吡嚨三元共聚物26克用混合機(jī)混合均勻后,加入到20克去離子水中,即為A組分,待用;

(2)將正硅酸乙酯70克,2,2',2”,2”'-[1,2-聯(lián)二亞甲基四(4,1-亞苯基亞甲氧)]四環(huán)氧乙烷20克,6-溴-1,2-環(huán)氧己烷8克以及乙醇9克用混合機(jī)混合均勻,即為B組分,待用;

(3)將改性納米二氧化硅35克,乙二醇7克,KH-550 8克以及N,N'-羰基二咪唑3克用混合機(jī)混合均勻后,加入到15克二甲基亞砜中,即為C組分,待用;

(4)將A、B、C混合均勻即得一種木結(jié)構(gòu)透明防火涂料;

其中,所述改性碳酸鈣的制備方法為:

(1)制備溴封端聚季銨鹽

在1000ml干燥的三頸瓶中,加入1,12-二溴十二烷0.1mol、1,4-二甲基哌嗪0.092mol以及溶劑二甲基亞砜80ml,50℃下反應(yīng)5小時(shí)后,再加入N-甲基咪唑0.0025mol以及N-甲基嗎啉0.0025mol,50℃下反應(yīng)5小時(shí)后,減壓蒸餾去除溶劑得到溴封端聚季銨鹽;

(2)制備氨基封端聚醚胺

在1000mL干燥的三頸瓶中,依次加入95克的環(huán)氧樹(shù)脂E51、0.26mol的芐胺和700克二甲基亞砜,通氮?dú)獗Wo(hù)并磁力攪拌;室溫?cái)嚢?h后,升溫95℃反應(yīng)6h,反應(yīng)結(jié)束后,降至室溫,并迅速倒入2000mL去離子水中,得到大量固體沉淀;用去離子水反復(fù)洗滌該產(chǎn)物后,抽濾并收集聚合物,于真空烘箱中,50℃干燥24小時(shí),得到氨基封端聚醚胺;

(3)制備改性碳酸鈣

在100ml三頸瓶中,加入步驟(1)得到的溴封端聚季銨鹽0.4克、步驟(2)得到的氨基封端聚醚胺1.3克以及二甲基亞砜50ml,室溫下攪拌至聚合物完全溶解后,依次加入平均粒徑2000目的碳酸鈣3克、平均粒徑2500目的碳酸鈣3克、平均粒徑3000目的碳酸鈣2克、平均粒徑800目的碳酸鈣2克以及溴化芐1克,升溫60℃下攪拌5小時(shí)后,降至室溫,抽濾并收集固體產(chǎn)物,于真空烘箱中,50℃干燥24小時(shí),得到改性碳酸鈣;

所述改性納米二氧化硅的制備方法為:

(1)制備環(huán)氧封端聚醚胺

在1000mL干燥的三頸瓶中,依次加入100克的環(huán)氧樹(shù)脂E51、0.25mol的芐胺和700克二甲基亞砜,通氮?dú)獗Wo(hù)并磁力攪拌;室溫?cái)嚢?h后,升溫95℃反應(yīng)6h,反應(yīng)結(jié)束后,降至室溫,并迅速倒入2000mL去離子水中,得到大量固體沉淀;用去離子水反復(fù)洗滌該產(chǎn)物后,抽濾并收集聚合物,于真空烘箱中,50℃干燥24小時(shí),得到環(huán)氧封端聚醚胺;

(2)制備改性納米二氧化硅

在100ml三頸瓶中,加入步驟(1)得到的環(huán)氧封端聚醚胺0.5克以及二甲基亞砜20ml,室溫下攪拌至聚合物完全溶解后,加入平均粒徑300納米的二氧化硅5克,升溫60℃下攪拌5小時(shí)后,降至室溫,抽濾并收集固體產(chǎn)物,于真空烘箱中,50℃干燥24小時(shí),得到改性納米二氧化硅;

所述磺化聚醚胺-聚苯并咪唑-超支化聚吡嚨三元共聚物的制備方法為:

(1)制備氨基封端聚醚胺

在1000mL干燥的三頸瓶中,依次加入95克的環(huán)氧樹(shù)脂E51、0.26mol的芐胺和700克二甲基亞砜,通氮?dú)獗Wo(hù)并磁力攪拌;室溫?cái)嚢?h后,升溫95℃反應(yīng)6h,反應(yīng)結(jié)束后,降至室溫,并迅速倒入2000mL去離子水中,得到大量固體沉淀;用去離子水反復(fù)洗滌該產(chǎn)物后,抽濾并收集聚合物,于真空烘箱中,50℃干燥24小時(shí),得到氨基封端聚醚胺;

(2)制備氨基封端聚苯并咪唑

將0.1mol的3,3’,4,4’-四氨基二苯甲酮、0.03mol的5-磺酸間苯二甲酸以及0.065mol的己二酸溶解在300g多聚磷酸中,通氮?dú)獗Wo(hù)0.5小時(shí)后,升溫至180℃反應(yīng)24h后,將反應(yīng)液倒入冰水中,然后用氫氧化鈉中和該水溶液至PH為5,然后抽濾并用去離子水反復(fù)洗滌得到的沉淀,最后將該沉淀于真空烘箱中80℃干燥l0h,即得氨基封端聚苯并咪唑;

(3)制備超支化聚吡嚨

在100mL干燥的三頸瓶中,依次加入0.01摩爾的1,3,5-三(4-萘氧基-1,8-二酸)苯三酐和25ml間甲酚,在氮?dú)獗Wo(hù)下攪拌,當(dāng)三酐完全溶解后,加入0.006摩爾的3,3’-二氨基聯(lián)苯胺,在室溫下攪拌60min后,加熱至80℃,反應(yīng)4h,再在185℃下,反應(yīng)10h;反應(yīng)結(jié)束后,降至室溫,并迅速倒入2000mL甲醇中,得到大量固體沉淀;用甲醇反復(fù)洗滌該產(chǎn)物后,抽濾并收集聚合物,于真空烘箱中,50℃干燥24小時(shí),即得萘酐封端超支化聚吡嚨;

(4)制備聚醚胺-聚苯并咪唑-超支化聚吡嚨三元共聚物

在100mL干燥的三頸瓶中,依次加入1克的所述氨基封端聚醚胺、0.4克的所述萘酐封端超支化聚吡嚨、0.2克的所述氨基封端聚苯并咪唑、10mL的二甲基亞砜以及10mL的間甲酚,在氮?dú)獗Wo(hù)下攪拌60min后,加熱至80℃,反應(yīng)4h,再在185℃下,反應(yīng)10h;反應(yīng)結(jié)束后,降至室溫,并迅速倒入2000mL甲醇中,得到大量固體沉淀;用甲醇反復(fù)洗滌該產(chǎn)物后,抽濾并收集聚合物,于真空烘箱中,50℃干燥24小時(shí),即得聚醚胺-聚苯并咪唑-超支化聚吡嚨三元共聚物;

(5)制備磺化聚醚胺-聚苯并咪唑-超支化聚吡嚨三元共聚物

在100mL干燥的三頸瓶中,依次加入1克的所述聚醚胺-聚苯并咪唑-超支化聚吡嚨三元共聚物以及10mL的質(zhì)量分?jǐn)?shù)98%的濃硫酸,在氮?dú)獗Wo(hù)下,40℃下攪拌180min后,倒入冰水中,用冰水反復(fù)洗滌該產(chǎn)物后,抽濾并收集聚合物,于真空烘箱中,60℃干燥24小時(shí)即得磺化聚醚胺-聚苯并咪唑-超支化聚吡嚨三元共聚物。

實(shí)施例2

(1)將水玻璃65克,平均粒徑2000目的碳酸鈣35克,聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚2克以及磺化聚醚胺-聚苯并咪唑-超支化聚吡嚨三元共聚物26克用混合機(jī)混合均勻后,加入到20克去離子水中,即為A組分,待用;

(2)將正硅酸乙酯70克,2,2',2″,2″'-[1,2-聯(lián)二亞甲基四(4,1-亞苯基亞甲氧)]四環(huán)氧乙烷20克,6-溴-1,2-環(huán)氧己烷8克以及乙醇9克用混合機(jī)混合均勻,即為B組分,待用;

(3)將改性納米二氧化硅35克,乙二醇7克,KH-550 8克以及N,N'-羰基二咪唑3克用混合機(jī)混合均勻后,加入到15克二甲基亞砜中,即為C組分,待用;

(4)將A、B、C混合均勻即得一種木結(jié)構(gòu)透明防火涂料;

其中,所述改性納米二氧化硅的制備方法為:

(1)制備環(huán)氧封端聚醚胺

在1000mL干燥的三頸瓶中,依次加入100克的環(huán)氧樹(shù)脂E51、0.25mol的芐胺和700克二甲基亞砜,通氮?dú)獗Wo(hù)并磁力攪拌;室溫?cái)嚢?h后,升溫95℃反應(yīng)6h,反應(yīng)結(jié)束后,降至室溫,并迅速倒入2000mL去離子水中,得到大量固體沉淀;用去離子水反復(fù)洗滌該產(chǎn)物后,抽濾并收集聚合物,于真空烘箱中,50℃干燥24小時(shí),得到環(huán)氧封端聚醚胺;

(2)制備改性納米二氧化硅

在100ml三頸瓶中,加入步驟(1)得到的環(huán)氧封端聚醚胺0.5克以及二甲基亞砜20ml,室溫下攪拌至聚合物完全溶解后,加入平均粒徑300納米的二氧化硅5克,升溫60℃下攪拌5小時(shí)后,降至室溫,抽濾并收集固體產(chǎn)物,于真空烘箱中,50℃干燥24小時(shí),得到改性納米二氧化硅;

所述磺化聚醚胺-聚苯并咪唑-超支化聚吡嚨三元共聚物的制備方法為:

(1)制備氨基封端聚醚胺

在1000mL干燥的三頸瓶中,依次加入95克的環(huán)氧樹(shù)脂E51、0.26mol的芐胺和700克二甲基亞砜,通氮?dú)獗Wo(hù)并磁力攪拌;室溫?cái)嚢?h后,升溫95℃反應(yīng)6h,反應(yīng)結(jié)束后,降至室溫,并迅速倒入2000mL去離子水中,得到大量固體沉淀;用去離子水反復(fù)洗滌該產(chǎn)物后,抽濾并收集聚合物,于真空烘箱中,50℃干燥24小時(shí),得到氨基封端聚醚胺;

(2)制備氨基封端聚苯并咪唑

將0.1mol的3,3’,4,4’-四氨基二苯甲酮、0.03mol的5-磺酸間苯二甲酸以及0.065mol的己二酸溶解在300g多聚磷酸中,通氮?dú)獗Wo(hù)0.5小時(shí)后,升溫至180℃反應(yīng)24h后,將反應(yīng)液倒入冰水中,然后用氫氧化鈉中和該水溶液至PH為5,然后抽濾并用去離子水反復(fù)洗滌得到的沉淀,最后將該沉淀于真空烘箱中80℃干燥l0h,即得氨基封端聚苯并咪唑;

(3)制備超支化聚吡嚨

在100mL干燥的三頸瓶中,依次加入0.01摩爾的1,3,5-三(4-萘氧基-1,8-二酸)苯三酐和25ml間甲酚,在氮?dú)獗Wo(hù)下攪拌,當(dāng)三酐完全溶解后,加入0.006摩爾的3,3’-二氨基聯(lián)苯胺,在室溫下攪拌60min后,加熱至80℃,反應(yīng)4h,再在185℃下,反應(yīng)10h;反應(yīng)結(jié)束后,降至室溫,并迅速倒入2000mL甲醇中,得到大量固體沉淀;用甲醇反復(fù)洗滌該產(chǎn)物后,抽濾并收集聚合物,于真空烘箱中,50℃干燥24小時(shí),即得萘酐封端超支化聚吡嚨;

(4)制備聚醚胺-聚苯并咪唑-超支化聚吡嚨三元共聚物

在100mL干燥的三頸瓶中,依次加入1克的所述氨基封端聚醚胺、0.4克的所述萘酐封端超支化聚吡嚨、0.2克的所述氨基封端聚苯并咪唑、10mL的二甲基亞砜以及10mL的間甲酚,在氮?dú)獗Wo(hù)下攪拌60min后,加熱至80℃,反應(yīng)4h,再在185℃下,反應(yīng)10h;反應(yīng)結(jié)束后,降至室溫,并迅速倒入2000mL甲醇中,得到大量固體沉淀;用甲醇反復(fù)洗滌該產(chǎn)物后,抽濾并收集聚合物,于真空烘箱中,50℃干燥24小時(shí),即得聚醚胺-聚苯并咪唑-超支化聚吡嚨三元共聚物;

(5)制備磺化聚醚胺-聚苯并咪唑-超支化聚吡嚨三元共聚物

在100mL干燥的三頸瓶中,依次加入1克的所述聚醚胺-聚苯并咪唑-超支化聚吡嚨三元共聚物以及10mL的質(zhì)量分?jǐn)?shù)98%的濃硫酸,在氮?dú)獗Wo(hù)下,40℃下攪拌180min后,倒入冰水中,用冰水反復(fù)洗滌該產(chǎn)物后,抽濾并收集聚合物,于真空烘箱中,60℃干燥24小時(shí)即得磺化聚醚胺-聚苯并咪唑-超支化聚吡嚨三元共聚物。

實(shí)施例3

(1)將水玻璃65克,改性碳酸鈣35克,聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚2克以及磺化聚醚胺-聚苯并咪唑-超支化聚吡嚨三元共聚物26克用混合機(jī)混合均勻后,加入到20克去離子水中,即為A組分,待用;

(2)將正硅酸乙酯70克,2,2',2”,2”'-[1,2-聯(lián)二亞甲基四(4,1-亞苯基亞甲氧)]四環(huán)氧乙烷20克,6-溴-1,2-環(huán)氧己烷8克以及乙醇9克用混合機(jī)混合均勻,即為B組分,待用;

(3)將平均粒徑300納米的二氧化硅35克,乙二醇7克,KH-550 8克以及N,N'-羰基二咪唑3克用混合機(jī)混合均勻后,加入到15克二甲基亞砜中,即為C組分,待用;

(4)將A、B、C混合均勻即得一種木結(jié)構(gòu)透明防火涂料;

其中,所述改性碳酸鈣的制備方法為:

(1)制備溴封端聚季銨鹽

在1000ml干燥的三頸瓶中,加入1,12-二溴十二烷0.1mol、1,4-二甲基哌嗪0.092mol以及溶劑二甲基亞砜80ml,50℃下反應(yīng)5小時(shí)后,再加入N-甲基咪唑0.0025mol以及N-甲基嗎啉0.0025mol,50℃下反應(yīng)5小時(shí)后,減壓蒸餾去除溶劑得到溴封端聚季銨鹽;

(2)制備氨基封端聚醚胺

在1000mL干燥的三頸瓶中,依次加入95克的環(huán)氧樹(shù)脂E51、0.26mol的芐胺和700克二甲基亞砜,通氮?dú)獗Wo(hù)并磁力攪拌;室溫?cái)嚢?h后,升溫95℃反應(yīng)6h,反應(yīng)結(jié)束后,降至室溫,并迅速倒入2000mL去離子水中,得到大量固體沉淀;用去離子水反復(fù)洗滌該產(chǎn)物后,抽濾并收集聚合物,于真空烘箱中,50℃干燥24小時(shí),得到氨基封端聚醚胺;

(3)制備改性碳酸鈣

在100ml三頸瓶中,加入步驟(1)得到的溴封端聚季銨鹽0.4克、步驟(2)得到的氨基封端聚醚胺1.3克以及二甲基亞砜50ml,室溫下攪拌至聚合物完全溶解后,依次加入平均粒徑2000目的碳酸鈣3克、平均粒徑2500目的碳酸鈣3克、平均粒徑3000目的碳酸鈣2克、平均粒徑800目的碳酸鈣2克以及溴化芐1克,升溫60℃下攪拌5小時(shí)后,降至室溫,抽濾并收集固體產(chǎn)物,于真空烘箱中,50℃干燥24小時(shí),得到改性碳酸鈣;

所述磺化聚醚胺-聚苯并咪唑-超支化聚吡嚨三元共聚物的制備方法為:

(1)制備氨基封端聚醚胺

在1000mL干燥的三頸瓶中,依次加入95克的環(huán)氧樹(shù)脂E51、0.26mol的芐胺和700克二甲基亞砜,通氮?dú)獗Wo(hù)并磁力攪拌;室溫?cái)嚢?h后,升溫95℃反應(yīng)6h,反應(yīng)結(jié)束后,降至室溫,并迅速倒入2000mL去離子水中,得到大量固體沉淀;用去離子水反復(fù)洗滌該產(chǎn)物后,抽濾并收集聚合物,于真空烘箱中,50℃干燥24小時(shí),得到氨基封端聚醚胺;

(2)制備氨基封端聚苯并咪唑

將0.1mol的3,3’,4,4’-四氨基二苯甲酮、0.03mol的5-磺酸間苯二甲酸以及0.065mol的己二酸溶解在300g多聚磷酸中,通氮?dú)獗Wo(hù)0.5小時(shí)后,升溫至180℃反應(yīng)24h后,將反應(yīng)液倒入冰水中,然后用氫氧化鈉中和該水溶液至PH為5,然后抽濾并用去離子水反復(fù)洗滌得到的沉淀,最后將該沉淀于真空烘箱中80℃干燥l0h,即得氨基封端聚苯并咪唑;

(3)制備超支化聚吡嚨

在100mL干燥的三頸瓶中,依次加入0.01摩爾的1,3,5-三(4-萘氧基-1,8-二酸)苯三酐和25ml間甲酚,在氮?dú)獗Wo(hù)下攪拌,當(dāng)三酐完全溶解后,加入0.006摩爾的3,3’-二氨基聯(lián)苯胺,在室溫下攪拌60min后,加熱至80℃,反應(yīng)4h,再在185℃下,反應(yīng)10h;反應(yīng)結(jié)束后,降至室溫,并迅速倒入2000mL甲醇中,得到大量固體沉淀;用甲醇反復(fù)洗滌該產(chǎn)物后,抽濾并收集聚合物,于真空烘箱中,50℃干燥24小時(shí),即得萘酐封端超支化聚吡嚨;

(4)制備聚醚胺-聚苯并咪唑-超支化聚吡嚨三元共聚物

在100mL干燥的三頸瓶中,依次加入1克的所述氨基封端聚醚胺、0.4克的所述萘酐封端超支化聚吡嚨、0.2克的所述氨基封端聚苯并咪唑、10mL的二甲基亞砜以及10mL的間甲酚,在氮?dú)獗Wo(hù)下攪拌60min后,加熱至80℃,反應(yīng)4h,再在185℃下,反應(yīng)10h;反應(yīng)結(jié)束后,降至室溫,并迅速倒入2000mL甲醇中,得到大量固體沉淀;用甲醇反復(fù)洗滌該產(chǎn)物后,抽濾并收集聚合物,于真空烘箱中,50℃干燥24小時(shí),即得聚醚胺-聚苯并咪唑-超支化聚吡嚨三元共聚物;

(5)制備磺化聚醚胺-聚苯并咪唑-超支化聚吡嚨三元共聚物

在100mL干燥的三頸瓶中,依次加入1克的所述聚醚胺-聚苯并咪唑-超支化聚吡嚨三元共聚物以及10mL的質(zhì)量分?jǐn)?shù)98%的濃硫酸,在氮?dú)獗Wo(hù)下,40℃下攪拌180min后,倒入冰水中,用冰水反復(fù)洗滌該產(chǎn)物后,抽濾并收集聚合物,于真空烘箱中,60℃干燥24小時(shí)即得磺化聚醚胺-聚苯并咪唑-超支化聚吡嚨三元共聚物。

實(shí)施例4

(1)將水玻璃65克,改性碳酸鈣35克,聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚2克以及磺化聚醚胺-超支化聚吡嚨共聚物26克用混合機(jī)混合均勻后,加入到20克去離子水中,即為A組分,待用;

(2)將正硅酸乙酯70克,2,2',2”,2”'-[1,2-聯(lián)二亞甲基四(4,1-亞苯基亞甲氧)]四環(huán)氧乙烷20克,6-溴-1,2-環(huán)氧己烷8克以及乙醇9克用混合機(jī)混合均勻,即為B組分,待用;

(3)將改性納米二氧化硅35克,乙二醇7克,KH-550 8克以及N,N'-羰基二咪唑3克用混合機(jī)混合均勻后,加入到15克二甲基亞砜中,即為C組分,待用;

(4)將A、B、C混合均勻即得一種木結(jié)構(gòu)透明防火涂料;

其中,所述改性碳酸鈣的制備方法為:

(1)制備溴封端聚季銨鹽

在1000ml干燥的三頸瓶中,加入1,12-二溴十二烷0.1mol、1,4-二甲基哌嗪0.092mol以及溶劑二甲基亞砜80ml,50℃下反應(yīng)5小時(shí)后,再加入N-甲基咪唑0.0025mol以及N-甲基嗎啉0.0025mol,50℃下反應(yīng)5小時(shí)后,減壓蒸餾去除溶劑得到溴封端聚季銨鹽;

(2)制備氨基封端聚醚胺

在1000mL干燥的三頸瓶中,依次加入95克的環(huán)氧樹(shù)脂E51、0.26mol的芐胺和700克二甲基亞砜,通氮?dú)獗Wo(hù)并磁力攪拌;室溫?cái)嚢?h后,升溫95℃反應(yīng)6h,反應(yīng)結(jié)束后,降至室溫,并迅速倒入2000mL去離子水中,得到大量固體沉淀;用去離子水反復(fù)洗滌該產(chǎn)物后,抽濾并收集聚合物,于真空烘箱中,50℃干燥24小時(shí),得到氨基封端聚醚胺;

(3)制備改性碳酸鈣

在100ml三頸瓶中,加入步驟(1)得到的溴封端聚季銨鹽0.4克、步驟(2)得到的氨基封端聚醚胺1.3克以及二甲基亞砜50ml,室溫下攪拌至聚合物完全溶解后,依次加入平均粒徑2000目的碳酸鈣3克、平均粒徑2500目的碳酸鈣3克、平均粒徑3000目的碳酸鈣2克、平均粒徑800目的碳酸鈣2克以及溴化芐1克,升溫60℃下攪拌5小時(shí)后,降至室溫,抽濾并收集固體產(chǎn)物,于真空烘箱中,50℃干燥24小時(shí),得到改性碳酸鈣;

所述改性納米二氧化硅的制備方法為:

(1)制備環(huán)氧封端聚醚胺

在1000mL干燥的三頸瓶中,依次加入100克的環(huán)氧樹(shù)脂E51、0.25mol的芐胺和700克二甲基亞砜,通氮?dú)獗Wo(hù)并磁力攪拌;室溫?cái)嚢?h后,升溫95℃反應(yīng)6h,反應(yīng)結(jié)束后,降至室溫,并迅速倒入2000mL去離子水中,得到大量固體沉淀;用去離子水反復(fù)洗滌該產(chǎn)物后,抽濾并收集聚合物,于真空烘箱中,50℃干燥24小時(shí),得到環(huán)氧封端聚醚胺;

(2)制備改性納米二氧化硅

在100ml三頸瓶中,加入步驟(1)得到的環(huán)氧封端聚醚胺0.5克以及二甲基亞砜20ml,室溫下攪拌至聚合物完全溶解后,加入平均粒徑300納米的二氧化硅5克,升溫60℃下攪拌5小時(shí)后,降至室溫,抽濾并收集固體產(chǎn)物,于真空烘箱中,50℃干燥24小時(shí),得到改性納米二氧化硅;

所述磺化聚醚胺-超支化聚吡嚨共聚物的制備方法為:

(1)制備氨基封端聚醚胺

在1000mL干燥的三頸瓶中,依次加入95克的環(huán)氧樹(shù)脂E51、0.26mol的芐胺和700克二甲基亞砜,通氮?dú)獗Wo(hù)并磁力攪拌;室溫?cái)嚢?h后,升溫95℃反應(yīng)6h,反應(yīng)結(jié)束后,降至室溫,并迅速倒入2000mL去離子水中,得到大量固體沉淀;用去離子水反復(fù)洗滌該產(chǎn)物后,抽濾并收集聚合物,于真空烘箱中,50℃干燥24小時(shí),得到氨基封端聚醚胺;

(2)制備超支化聚吡嚨

在100mL干燥的三頸瓶中,依次加入0.01摩爾的1,3,5-三(4-萘氧基-1,8-二酸)苯三酐和25ml間甲酚,在氮?dú)獗Wo(hù)下攪拌,當(dāng)三酐完全溶解后,加入0.006摩爾的四胺,在室溫下攪拌60min后,加熱至80℃,反應(yīng)4h,再在185℃下,反應(yīng)10h;反應(yīng)結(jié)束后,降至室溫,并迅速倒入2000mL甲醇中,得到大量固體沉淀;用甲醇反復(fù)洗滌該產(chǎn)物后,抽濾并收集聚合物,于真空烘箱中,50℃干燥24小時(shí),即得萘酐封端超支化聚吡嚨;

(3)制備聚醚胺-超支化聚吡嚨共聚物

在100mL干燥的三頸瓶中,依次加入1克的所述氨基封端聚醚胺、0.6克的所述萘酐封端超支化聚吡嚨、10mL的二甲基亞砜以及10mL的間甲酚,在氮?dú)獗Wo(hù)下攪拌60min后,加熱至80℃,反應(yīng)4h,再在185℃下,反應(yīng)10h;反應(yīng)結(jié)束后,降至室溫,并迅速倒入2000mL甲醇中,得到大量固體沉淀;用甲醇反復(fù)洗滌該產(chǎn)物后,抽濾并收集聚合物,于真空烘箱中,50℃干燥24小時(shí),即得聚醚胺-超支化聚吡嚨共聚物;

(4)制備磺化聚醚胺-超支化聚吡嚨共聚物

在100mL干燥的三頸瓶中,依次加入1克的所述聚醚胺-超支化聚吡嚨共聚物以及10mL的質(zhì)量分?jǐn)?shù)98%的濃硫酸,在氮?dú)獗Wo(hù)下,40℃下攪拌180min后,倒入冰水中,用冰水反復(fù)洗滌該產(chǎn)物后,抽濾并收集聚合物,于真空烘箱中,60℃干燥24小時(shí)即得磺化聚醚胺-超支化聚吡嚨共聚物。

測(cè)試方法

將實(shí)施例1-4所得涂料涂覆在木結(jié)構(gòu)上,并測(cè)試性能。

按照GB12441-2005標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試,具體為:

1、表干時(shí)間應(yīng)≤5h

2、附著力/級(jí):≤3

3、耐沖擊性/cm:≥20

4、耐水性/h:24h后,涂層不起皺,不脫落

5、耐濕熱性/h:48h后,涂層不起泡,不脫落

6、耐燃時(shí)間/min:≥15

抗菌性能:按照日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JISZ2801進(jìn)行測(cè)定。

抗菌穩(wěn)定性:將所制樣品浸泡在80℃的水中,一周后,測(cè)試其抗菌活性值的損失量,其計(jì)算方法為:活性值損失量=(測(cè)試前大腸桿菌抗菌活性值-測(cè)試后大腸桿菌抗菌活性值)/測(cè)試前大腸桿菌抗菌活性值。

測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表1。

表1

以上數(shù)據(jù)可以看出,與現(xiàn)有的涂料相比,本發(fā)明的涂料具有明顯更好的性能,因此提供了本發(fā)明的有益技術(shù)效果。

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