本發(fā)明涉及涂料制備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種阻燃塑料涂料及其制備方法。

背景技術(shù)：

阻燃涂料是應(yīng)用于可燃基材表面，具有隔熱隔質(zhì)、推遲著火時(shí)間、延緩燃燒發(fā)展等阻燃性能的一類特種涂料，是目前涂料行業(yè)的研究熱點(diǎn)。現(xiàn)有阻燃涂料主要為適用于金屬材料表面、木材表面或建筑材料表面的阻燃涂料，塑膠材料相比于金屬材料、木質(zhì)材料或建筑材料，在涂料的選擇方面具有一定的局限性，主要是塑料涂料對(duì)涂料附著力的要求較高，同時(shí)對(duì)阻燃性能也有一定的要求。

針對(duì)塑料材料，為了達(dá)到阻燃目的，可以在塑料本體中添加阻燃劑，也可以在其表面涂覆阻燃涂層，但相對(duì)于在本體中添加阻燃劑，在其表面涂覆阻燃涂層既不受塑料成型加工工藝的限制，也有效避免了對(duì)塑料機(jī)械性能的影響。

目前，傳統(tǒng)的塑料涂料存在以下缺點(diǎn)：如涂料附著力不夠、易出現(xiàn)起層脫落現(xiàn)象，使用壽命短、阻燃性能差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種阻燃塑料涂料及其制備方法，所制備的涂料附著力強(qiáng)、阻燃性能顯著。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種阻燃塑料涂料，包括以下重量份計(jì)的原料：環(huán)氧樹(shù)脂-e44為5～20份、填料為1～10份、防火助劑為5～30份、乙二醇單丁醚為1～20份、改性助劑為3～20份、固化劑為1～10份；

所述填料由空心玻璃微珠、云母粉以及滑石粉按照2～5：2～5:1～3配比混合而成；

所述防火助劑由三氧化二銻和氯化石蠟按照1～3:2～5配比混合而成；

所述改性助劑為磷酸三丁酯；

所述固化劑為三乙烯四胺。

進(jìn)一步地，一種阻燃塑料涂料，包括以下重量份計(jì)的原料：環(huán)氧樹(shù)脂-e44為8～15份、填料為2～8份、防火助劑為5～20份、乙二醇單丁醚為1～15份、改性助劑為5～15份、固化劑為1～8份。

一種阻燃塑料涂料的制備方法，包括以下步驟：

（1）按上述配比將環(huán)氧樹(shù)脂-e44溶于乙二醇單丁醚，并在防爆分散機(jī)下攪拌3～5h,得到環(huán)氧樹(shù)脂-e44溶液；

（2）在行星式球磨機(jī)中分別加入空心玻璃微珠、云母粉、滑石粉以及三氧化二銻，研磨15～20h；

（3）將步驟（2）研磨好的混合粉末加入到步驟（1）的環(huán)氧樹(shù)脂-e44溶液，并在防爆分散機(jī)中攪拌5～8h，防爆分散機(jī)轉(zhuǎn)速為1500～1800r/min；

（4）往步驟（3）中加入磷酸三丁酯攪拌3～5h后，再加入三乙烯四胺攪拌15～30min，即可制得阻燃塑料涂料。

本發(fā)明的有益效果：

（1）本發(fā)明制備的阻燃塑料涂料，制備方法簡(jiǎn)單、成本低；

（2）該阻燃塑料涂料具有優(yōu)質(zhì)高效、阻燃性能優(yōu)異的特點(diǎn)，燃燒時(shí)放出三氯化銻氣體，具有稀釋火源周圍氧氣濃度的作用，且燃燒時(shí)形成疏松隔絕層，可以抑制基體材料與氧氣的接觸，從而達(dá)到阻燃效果，同時(shí)可以抑制溫度的過(guò)快上升導(dǎo)致基體材料分解和降解。

（3）該涂層阻燃性能良好，其應(yīng)用于pc、環(huán)氧樹(shù)脂及abs板材上具有廣闊的前景。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明阻燃塑料涂料燃燒前微觀形貌圖。

圖2為本發(fā)明阻燃塑料涂料燃燒后微觀形貌圖。

圖3為本發(fā)明阻燃塑料涂料與基材燃燒后微觀形貌圖。

圖4為本發(fā)明阻燃塑料涂料的t份-dsc曲線圖。

圖5為本發(fā)明阻燃塑料涂料的附著力測(cè)試圖。

附圖標(biāo)記：a-燃燒后阻燃塑料涂料；b-環(huán)氧樹(shù)脂基材。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

一種阻燃塑料涂料，包括以下重量份計(jì)的原料：環(huán)氧樹(shù)脂-e44為10份、填料為5份、防火助劑為10份、乙二醇單丁醚為5份、改性助劑為10份、固化劑為2份；

其中，填料具體配比為，空心玻璃微珠為2份，云母粉為2份，滑石粉為1份；防火助劑具體配比為，三氧化二銻為2份，氯化石蠟為8份。

該阻燃塑料涂料其制備方法如下：

（1）按上述配比將環(huán)氧樹(shù)脂-e44溶于乙二醇單丁醚，并在防爆分散機(jī)下攪拌3h,得到環(huán)氧樹(shù)脂-e44溶液；

（2）在行星式球磨機(jī)中分別加入空心玻璃微珠、云母粉、滑石粉以及三氧化二銻，研磨16h；

（3）將步驟（2）研磨好的混合粉末加入到步驟（1）的環(huán)氧樹(shù)脂-e44溶液，并在防爆分散機(jī)中攪拌5h，防爆分散機(jī)轉(zhuǎn)速為1500r/min；

（4）往步驟（3）中加入磷酸三丁酯攪拌3h后，加入三乙烯四胺攪拌15min，即可制得阻燃塑料涂料。

實(shí)施例2

一種阻燃塑料涂料，包括以下重量份計(jì)的原料：環(huán)氧樹(shù)脂-e44為13份、填料為6份、防火助劑為15份、乙二醇單丁醚為8份、改性助劑為12份、固化劑為3份；

其中，填料具體配比為，空心玻璃微珠為2.5份，云母粉為2.5份，滑石粉為1份；防火助劑具體配比為，三氧化二銻為5份，氯化石蠟為10份。

該阻燃塑料涂料其制備方法如下：

（1）按上述配比將環(huán)氧樹(shù)脂-e44溶于乙二醇單丁醚，并在防爆分散機(jī)下攪拌4h,得到環(huán)氧樹(shù)脂-e44溶液；

（2）在行星式球磨機(jī)中分別加入空心玻璃微珠、云母粉、滑石粉以及三氧化二銻，研磨18h；

（3）將步驟（2）研磨好的混合粉末加入到步驟（1）的環(huán)氧樹(shù)脂-e44溶液，并在防爆分散機(jī)中攪拌6h，防爆分散機(jī)轉(zhuǎn)速為1650r/min；

（4）往步驟（3）中加入磷酸三丁酯攪拌4h后，再加入三乙烯四胺攪拌20min，即可制得阻燃塑料涂料。

實(shí)施例3

一種阻燃塑料涂料，包括以下重量份計(jì)的原料：環(huán)氧樹(shù)脂-e44為15份、填料為8份、防火助劑為18份、乙二醇單丁醚為10份、改性助劑為15份、固化劑為4份；

其中，填料具體配比為，空心玻璃微珠為3份，云母粉為3份，滑石粉為2份；防火助劑具體配比為，三氧化二銻為3份，氯化石蠟為15份。

該阻燃塑料涂料其制備方法如下：

（1）按上述配比將環(huán)氧樹(shù)脂-e44溶于乙二醇單丁醚，并在防爆分散機(jī)下攪拌5h,得到環(huán)氧樹(shù)脂-e44溶液；

（2）在行星式球磨機(jī)中分別加入空心玻璃微珠、云母粉、滑石粉以及三氧化二銻，研磨20h；

（3）將步驟（2）研磨好的混合粉末加入到步驟（1）的環(huán)氧樹(shù)脂-e44溶液，并在防爆分散機(jī)中攪拌7h，防爆分散機(jī)轉(zhuǎn)速為1700r/min；

（4）往步驟（3）中加入磷酸三丁酯攪拌5h后，再加入三乙烯四胺攪拌25min，即可制得阻燃塑料涂料。

針對(duì)實(shí)施例1制備的阻燃塑料涂料進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征和性能測(cè)試，結(jié)果見(jiàn)表1和圖1～圖5所示。

圖1為本發(fā)明阻燃塑料涂料燃燒前微觀形貌圖；從圖1可以看出，燃燒前阻燃塑料涂料表面平整致密，能隔絕空氣與基材接觸，從而更好地保護(hù)和裝飾基材。

圖2為本發(fā)明阻燃塑料涂料燃燒后微觀形貌圖；從圖2可以看出，燃燒后阻燃塑料涂料的殘余物呈蜂窩狀，疏松多孔，具有隔熱效果，從而起阻燃作用；

圖3為本發(fā)明阻燃塑料涂料與基體燃燒后微觀形貌圖；從圖3可以看出，燃燒后阻燃塑料涂料a與環(huán)氧樹(shù)脂基材b的結(jié)合良好，沒(méi)有出現(xiàn)起層脫落現(xiàn)象。

圖4為本發(fā)明阻燃塑料涂料的t份-dsc曲線圖；從曲線中可以看出，阻燃塑料涂料在250℃和300℃均有分解，主要是因?yàn)楸景l(fā)明涂料是一個(gè)復(fù)雜的混合體系，殘余物剩余30%。塑料燃燒分為三個(gè)階段，首先是常溫至200℃階段,這個(gè)階段損失量在10%左右，主要是樣品中所含的水分和溶劑受熱揮發(fā)造成的；其次是200～400℃階段，這個(gè)階段損失量最大，損失量在50%左右，這個(gè)階段主要是環(huán)氧樹(shù)脂、氯化石蠟以及三氧化二銻受熱分解造成的，有機(jī)物環(huán)氧樹(shù)脂燃燒后只剩下炭類殘余物，氯化石蠟和三氧化二銻在高溫下受熱分解成三氯化銻氣體放出；最后是400～700℃階段，這個(gè)階段損失量比較少，為10%，主要是碳層形成階段。

圖5為本發(fā)明阻燃塑料涂料的附著力測(cè)試圖，表1為不同塑料表面阻燃涂料的性能測(cè)試。采用劃格法對(duì)阻燃塑料涂料進(jìn)行試驗(yàn)，參照國(guó)標(biāo)份b/t9286-1998，可知阻燃塑料涂料附著力等級(jí)為0級(jí);采用鉛筆硬度計(jì)對(duì)涂料的硬度進(jìn)行試驗(yàn)，參照國(guó)標(biāo)份b/t6739-1996，可知阻燃涂料硬度為3b；采用指觸法和刀片法對(duì)涂料表干時(shí)間和實(shí)干時(shí)間進(jìn)行試驗(yàn)，參照國(guó)標(biāo)份b/t1728-1979,可知阻燃涂料的表干時(shí)間為4h，實(shí)干時(shí)間為8h。

表1不同塑料表面阻燃涂料的性能測(cè)試

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何不經(jīng)過(guò)創(chuàng)造性勞動(dòng)想到的變化或簡(jiǎn)單替換，都應(yīng)該涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。