技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及建筑涂料領(lǐng)域，具體的涉及一種基于納米勃姆石的水性聚氨酯阻燃涂料的制備方法。
背景技術(shù)：
：：隨著社會的進(jìn)步以及人民生活水平的提高，人們對居住環(huán)境的要求越來越高，木材及人造板以其特有的優(yōu)勢及易于加工的特點在建筑、家具及室內(nèi)裝飾裝修行業(yè)被廣泛的應(yīng)用。據(jù)統(tǒng)計，世界各國火災(zāi)事故中，建筑物火災(zāi)占首位。據(jù)國家統(tǒng)計部門統(tǒng)計：2003年1月-10月，全國共發(fā)生大大小小火災(zāi)20萬次，造成4000以上的人員傷亡和12.7億元的財產(chǎn)損失。由于火災(zāi)會給人類的生命財產(chǎn)帶來巨大的損失，預(yù)防火災(zāi)成為關(guān)系國計民生的頭等大事。隨著建筑的高層化、集群化、工業(yè)大型化的發(fā)展和有機合成材料的廣泛應(yīng)用，預(yù)防火災(zāi)的要求越來越高，并且也越來越引起人們的重視。阻燃涂料也應(yīng)運而生。阻燃涂料又稱防火涂料，是指涂覆于可燃性基材表面，能降低被涂材料表面的可燃性以阻止火災(zāi)迅速蔓延，或是涂覆與結(jié)構(gòu)材料表面以用于提高結(jié)構(gòu)耐火極限的一類物質(zhì)。隨著水性聚氨酯乳液在涂料行業(yè)的廣泛應(yīng)用，人們更多關(guān)注一些高性能或環(huán)保安全型產(chǎn)品的研究和開發(fā)。技術(shù)實現(xiàn)要素：：本發(fā)明的目的是提供一種基于納米勃姆石的水性聚氨酯阻燃涂料的制備方法，該方法制得的涂料穩(wěn)定性好，具有一定的阻燃性能，力學(xué)性能優(yōu)異。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種基于納米勃姆石的水性聚氨酯阻燃涂料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：(1)將甘油和六水氯化鋁混合攪拌均勻，然后緩慢加入去離子水，5000r/min攪拌轉(zhuǎn)速下攪拌1h，然后轉(zhuǎn)移至反應(yīng)釜中，180-220℃下反應(yīng)20-30h，反應(yīng)結(jié)束后，加入水性丙烯酸乳液冷卻至室溫，得到混合液a；(2)將水性聚氨酯、納米氫氧化鎂和消泡劑、分散劑、流平劑、增稠劑和去離子水混合攪拌均勻，制得混合液b；(3)將上述制得的混合液a、混合液b混合，1000r/min攪拌轉(zhuǎn)速下攪拌30min，制得水性聚氨酯阻燃涂料。作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，步驟(1)中，所述水性丙烯酸乳液為雜化接枝交聯(lián)純丙烯酸乳液。作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，步驟(1)中，所述水性丙烯酸乳液的固含量為40％。作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，步驟(1)中，所述甘油、水性丙烯酸乳液和六水氯化鋁的質(zhì)量比為10：(7-11)：1。作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，步驟(1)中，所述去離子水的加入量為水性丙烯酸乳液重量的30％。作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，步驟(2)中，所述水性聚氨酯、納米氫氧化鎂、消泡劑、分散劑、流平劑、增稠劑和去離子水的用量比以重量份計分別為：水性聚氨酯50-85份、納米氫氧化鎂4-11份、消泡劑3-7份、分散劑5-10份、流平劑5-8份、增稠劑4-9份和去離子水40-80份。作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，步驟(3)中，混合液a、混合液b的質(zhì)量比為(2-3)：1。作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，步驟(2)中，所述分散劑為十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、聚丙烯酰胺、乙烯-丙烯酸共聚物中的一種。作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，步驟(2)中，所述增稠劑為羧甲基纖維素、羥丙基甲基纖維素、羥乙基纖維素、改性聚脲、氨基醇絡(luò)合型鈦酸酯、干酪素中的一種。作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，步驟(2)中，所述消泡劑為乳化硅油、聚氧丙烯甘油醚、聚二甲基硅氧烷中的一種。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：勃姆石為細(xì)小白色晶體，結(jié)晶完整、晶粒細(xì)小，晶體結(jié)構(gòu)缺陷少，所以導(dǎo)熱系數(shù)較高。納米級的勃姆石布朗運動大，比表面積大，顆粒碰撞頻繁，由其改性的材料導(dǎo)熱性能更好。但是納米勃姆石與聚合物物相容性較差，且目前制備的納米勃姆石都包括干燥這一環(huán)節(jié)，容易引起顆粒間的硬團(tuán)聚，使得勃姆石的分散性較差。為了解決這一問題，本發(fā)明以甘油為反應(yīng)介質(zhì)，六水氧化鋁在控制去離子水的滴加下，緩慢水解制得納米勃姆石，然后反應(yīng)結(jié)束后不干燥直接與水性丙烯酸乳液混合，制得的納米勃姆石可以很好的分散在基體材料中，從而有效改善基體材料的阻燃和力學(xué)性能。具體實施方式：為了更好的理解本發(fā)明，下面通過實施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明，實施例只用于解釋本發(fā)明，不會對本發(fā)明構(gòu)成任何的限定。實施例1一種基于納米勃姆石的水性聚氨酯阻燃涂料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：(1)將甘油和六水氯化鋁混合攪拌均勻，然后緩慢加入去離子水，5000r/min攪拌轉(zhuǎn)速下攪拌1h，然后轉(zhuǎn)移至反應(yīng)釜中，180℃下反應(yīng)20h，反應(yīng)結(jié)束后，加入水性丙烯酸乳液冷卻至室溫，得到混合液a；其中，甘油、水性丙烯酸乳液和六水氯化鋁的質(zhì)量比為10：7：1；去離子水的加入量為水性丙烯酸乳液重量的30％；(2)將水性聚氨酯、納米氫氧化鎂和乳化硅油、十二烷基硫酸鈉、流平劑、羧甲基纖維素和去離子水混合攪拌均勻，制得混合液b；其中，各組分的用量為：水性聚氨酯50份、納米氫氧化鎂4份、乳化硅油3份、十二烷基硫酸鈉5份、流平劑5份、羧甲基纖維素4份和去離子水40份；(3)將上述制得的混合液a、混合液b混合，1000r/min攪拌轉(zhuǎn)速下攪拌30min，制得水性聚氨酯阻燃涂料；其中，混合液a、混合液b的質(zhì)量比為2：1。實施例2一種基于納米勃姆石的水性聚氨酯阻燃涂料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：(1)將甘油和六水氯化鋁混合攪拌均勻，然后緩慢加入去離子水，5000r/min攪拌轉(zhuǎn)速下攪拌1h，然后轉(zhuǎn)移至反應(yīng)釜中，220℃下反應(yīng)30h，反應(yīng)結(jié)束后，加入水性丙烯酸乳液冷卻至室溫，得到混合液a；其中，甘油、水性丙烯酸乳液和六水氯化鋁的質(zhì)量比為10：11：1；去離子水的加入量為水性丙烯酸乳液重量的30％；(2)將水性聚氨酯、納米氫氧化鎂和聚氧丙烯甘油醚、十二烷基苯磺酸鈉、流平劑、羥丙基甲基纖維素和去離子水混合攪拌均勻，制得混合液b；其中，各組分的用量為：水性聚氨酯85份、納米氫氧化鎂11份、聚氧丙烯甘油醚7份、十二烷基苯磺酸鈉10份、流平劑8份、羥丙基甲基纖維素9份和去離子水80份；(3)將上述制得的混合液a、混合液b混合，1000r/min攪拌轉(zhuǎn)速下攪拌30min，制得水性聚氨酯阻燃涂料；其中，混合液a、混合液b的質(zhì)量比為3：1。實施例3一種基于納米勃姆石的水性聚氨酯阻燃涂料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：(1)將甘油和六水氯化鋁混合攪拌均勻，然后緩慢加入去離子水，5000r/min攪拌轉(zhuǎn)速下攪拌1h，然后轉(zhuǎn)移至反應(yīng)釜中，190℃下反應(yīng)22h，反應(yīng)結(jié)束后，加入水性丙烯酸乳液冷卻至室溫，得到混合液a；其中，甘油、水性丙烯酸乳液和六水氯化鋁的質(zhì)量比為10：8：1；去離子水的加入量為水性丙烯酸乳液重量的30％；(2)將水性聚氨酯、納米氫氧化鎂和十二烷基苯磺酸鈉、流平劑、羥乙基纖維素和去離子水混合攪拌均勻，制得混合液b；其中，各組分的用量為：水性聚氨酯60份、納米氫氧化鎂5份、聚二甲基硅氧烷4份、聚丙烯酰胺6份、流平劑6份、羥乙基纖維素5份和去離子水50份；(3)將上述制得的混合液a、混合液b混合，1000r/min攪拌轉(zhuǎn)速下攪拌30min，制得水性聚氨酯阻燃涂料；其中，混合液a、混合液b的質(zhì)量比為2.2：1。實施例4一種基于納米勃姆石的水性聚氨酯阻燃涂料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：(1)將甘油和六水氯化鋁混合攪拌均勻，然后緩慢加入去離子水，5000r/min攪拌轉(zhuǎn)速下攪拌1h，然后轉(zhuǎn)移至反應(yīng)釜中，200℃下反應(yīng)24h，反應(yīng)結(jié)束后，加入水性丙烯酸乳液冷卻至室溫，得到混合液a；其中，甘油、水性丙烯酸乳液和六水氯化鋁的質(zhì)量比為10：9：1；去離子水的加入量為水性丙烯酸乳液重量的30％；(2)將水性聚氨酯、納米氫氧化鎂和乳化硅油、乙烯-丙烯酸共聚物、流平劑、改性聚脲和去離子水混合攪拌均勻，制得混合液b；其中，各組分的用量為：水性聚氨酯65份、納米氫氧化鎂6份、乳化硅油5份、乙烯-丙烯酸共聚物7份、流平劑6.5份、改性聚脲6份和去離子水60份；(3)將上述制得的混合液a、混合液b混合，1000r/min攪拌轉(zhuǎn)速下攪拌30min，制得水性聚氨酯阻燃涂料；其中，混合液a、混合液b的質(zhì)量比為2.4：1。實施例5一種基于納米勃姆石的水性聚氨酯阻燃涂料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：(1)將甘油和六水氯化鋁混合攪拌均勻，然后緩慢加入去離子水，5000r/min攪拌轉(zhuǎn)速下攪拌1h，然后轉(zhuǎn)移至反應(yīng)釜中，210℃下反應(yīng)26h，反應(yīng)結(jié)束后，加入水性丙烯酸乳液冷卻至室溫，得到混合液a；其中，甘油、水性丙烯酸乳液和六水氯化鋁的質(zhì)量比為10：9：1；去離子水的加入量為水性丙烯酸乳液重量的30％；(2)將水性聚氨酯、納米氫氧化鎂和聚氧丙烯甘油醚、十二烷基硫酸鈉、流平劑、氨基醇絡(luò)合型鈦酸酯和去離子水混合攪拌均勻，制得混合液b；其中，各組分的用量為：水性聚氨酯70份、納米氫氧化鎂8份、聚氧丙烯甘油醚5份、十二烷基硫酸鈉8份、流平劑5-8份、氨基醇絡(luò)合型鈦酸酯7份和去離子水70份；(3)將上述制得的混合液a、混合液b混合，1000r/min攪拌轉(zhuǎn)速下攪拌30min，制得水性聚氨酯阻燃涂料；其中，混合液a、混合液b的質(zhì)量比為2.6：1。實施例6一種基于納米勃姆石的水性聚氨酯阻燃涂料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：(1)將甘油和六水氯化鋁混合攪拌均勻，然后緩慢加入去離子水，5000r/min攪拌轉(zhuǎn)速下攪拌1h，然后轉(zhuǎn)移至反應(yīng)釜中，210℃下反應(yīng)28h，反應(yīng)結(jié)束后，加入水性丙烯酸乳液冷卻至室溫，得到混合液a；其中，甘油、水性丙烯酸乳液和六水氯化鋁的質(zhì)量比為10：10：1；去離子水的加入量為水性丙烯酸乳液重量的30％；(2)將水性聚氨酯、納米氫氧化鎂和聚氧丙烯甘油醚、聚丙烯酰胺、流平劑、干酪素和去離子水混合攪拌均勻，制得混合液b；其中，各組分的用量為：水性聚氨酯80份、納米氫氧化鎂10份、聚氧丙烯甘油醚6份、聚丙烯酰胺9份、流平劑7.5份、干酪素8份和去離子水70份；(3)將上述制得的混合液a、混合液b混合，1000r/min攪拌轉(zhuǎn)速下攪拌30min，制得水性聚氨酯阻燃涂料；其中，混合液a、混合液b的質(zhì)量比為2.8：1。下面對實施例1-6制得的涂料進(jìn)行性能測試。1、分散穩(wěn)定性將制得的涂料室溫放置1個月后，觀察無明顯沉淀產(chǎn)生，表明制得的涂料穩(wěn)定好。2、拉伸強度將實施例1-6阻燃涂料在玻璃片上成膜，室溫下干燥并放入40℃的烘箱內(nèi)干燥3d。按照國標(biāo)gb/t528-2009測試聚氨酯的拉伸強度。3、阻燃性能將桉木單板按尺寸30cm*10cm裁切，用砂紙將桉木單板兩面打磨，再用抹布擦去木屑并用無水乙醇洗滌擦拭，自然條件下晾干，裁切成150mm×6.5mm，按照gb/t2406.2-2009以及fh.pr.16-09木材氧指數(shù)實驗操作規(guī)程，采用江寧儀器分析公司的hc-2型氧指數(shù)儀測試試樣的極限氧指數(shù)。測試結(jié)果如下表所示，其中對比例1未直接添加市售的納米勃姆石的涂料，對比例2為未添加納米勃姆石的涂料。拉伸強度，mpa極限氧指數(shù)，％實施例155.5135實施例259.1737實施例358.3635實施例457.6938實施例559.6341實施例655.7838對比例119.8825對比例211.5610從上述結(jié)果來看，本發(fā)明制得的涂料力學(xué)性能好，阻燃性能優(yōu)異。當(dāng)前第1頁12