一种非线性热导透明防火涂层制造技术

本发明专利技术公开了一种非线性热导透明防火涂层，所述防火涂层组分包括硅基气凝胶粉体、石墨烯GNP

【技术实现步骤摘要】
一种非线性热导透明防火涂层


[0001]本专利技术属于防火涂层领域，特别涉及一种非线性热导透明防火涂层。

技术介绍

[0002]非线性防火材料—气凝胶热导透明防火涂层主要是替代传统的溴锑阻燃剂制品和传统防火涂层。目前据不完全统计，我国的溴锑阻燃剂塑料制品的产量在三亿吨，如果能替代溴锑阻燃剂塑料制品的10％，也就是有300万吨多的市场，加之2020年以后不仅中国的油耗法规不断严格,全球其它国家的油耗法规也越来越严。在新能源汽车轻量化的解决方案的实施之际，也对塑料制品的阻燃性和散热性以及美观性提出了更高的要求；在其他高分子材料阻燃领域，诸如LED广告牌，高品质家具甚至在航空航天和军工等领域也有应用的趋势，因此本材料具有极大的应用拓展空间。
[0003]目前，非线性防火材料—气凝胶热导透明防火涂层已经应用于交通运输、家具等领域，尤其是现在的新能源汽车产业中的应用，可以在汽车轻量化的同时提高电动车电池的火灾安全性能，未来该产品也有望在高铁地铁等轨道交通和航空航天领域得到更为广泛的应用。
[0004]市场上典型的防火涂料产品主要是三元膨胀体系(多聚磷酸铵/季戊四醇/三聚氰胺)，而本专利技术中的气凝胶热导透明防火涂层在低温环境下具备较为优良的导热性能，火灾情况下具备优异的隔热性能，被认为是防火材料领域的一次革命。
[0005]和传统的溴锑阻燃剂产品相比，非线性防火材料—气凝胶热导透明防火涂层具有许多优越的特性，比如密度低、环保性好、非线性热导性等特殊功能，这些特性使其在航空航天、能源、化工、建筑和交通等领域拥有广泛的应用前景。长期来看，该材料有望成为高端应用领域最重要的阻燃高分子新材料。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是提供一种非线性热导透明防火涂层。
[0007]为了实现本专利技术的目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0008]一种非线性热导透明防火涂层，以重量份计，所述防火涂层包括以下组分：
[0009]2～8份硅基气凝胶粉体，2～8份石墨烯，15～25份多聚磷酸铵，10～16份季戊四醇，5～15份三聚氰胺，10～30份改性EVA乳液，1～3份表面活性剂，15～35份去离子水。
[0010]优选地，以重量份计，所述防火涂层包括以下组分：
[0011]5份硅基气凝胶粉体，5份石墨烯，20份多聚磷酸铵，13份季戊四醇，10份三聚氰胺，20份改性EVA乳液，2份表面活性剂，25份去离子水。
[0012]优选地，所述石墨烯为石墨烯GNP
‑
180。
[0013]优选地，所述表面活性剂为CF
‑
10。
[0014]优选地，所述防火涂层的制备方法包括以下步骤：
[0015]步骤一：用研磨机将硅基气凝胶研磨得硅基气凝胶粉体；
[0016]步骤二：将石墨烯和所述硅基气凝胶粉体混合均匀，得共混物，用等离子处理仪对所述共混物进行等离子活化处理；
[0017]步骤三：将经等离子活化处理的所述共混物和去离子水、三聚氰胺、改性EVA乳液、表面活性剂、季戊四醇、多聚磷酸铵加入到高速分散机内共混并搅拌，得混合物，再检测所述混合物的粘度，打包得到防火涂层材料。
[0018]步骤四：将所述防火涂层材料涂覆在物体表面形成非线性热导透明防火涂层。
[0019]优选地，所述硅基气凝胶粉体的粒径为0.5μm。
[0020]优选地，所述高速分散机的转速为3000r/min。
[0021]优选地，所述粘度为5000Pa.s。
[0022]优选地，所述防火涂层在20～25℃时的密度为1.30～1.35g/cm3。
[0023]在本专利技术中，非线性热导透明防火涂层即气凝胶热导透明防火涂层。
[0024]在本专利技术中，为了所述增强防火涂层的塑性流动和弹性变形，改善所述防火涂层的聚结性能，在制备所述防火涂层时添加成膜助剂，在本专利技术中，优选的成膜助剂为季戊四醇。
[0025]在本专利技术中，为了增强所述防火涂层的耐候性能和耐热性，在制备所述防火涂层时添加树脂乳液，在本专利技术中，使用具有改性性能的树脂乳液，优选为改性EVA乳液。
[0026]在本专利技术中，为了使所述防火涂层在干燥成膜过程中形成一个平整、光滑、均匀的涂膜，在制备所述防火涂层时添加流平剂，在本专利技术中，优选的流平剂为表面活性剂中的一种，优选的表面活性剂为CF
‑
10。
[0027]在本专利技术中，为了增强所述防火涂层的高温防火性能，在制备所述防火涂层时添加阻燃剂，在本专利技术中，添加的阻燃剂为多聚磷酸铵。
[0028]非线性防火材料—气凝胶热导透明防火涂层是一种高性能的适用于各种防火领域、具有广阔应用前景的新型先进高分子材料。该材料是一种既能常温散热，又能高温隔热的防火产品，具有显著的节能优势。
[0029]气凝胶热导透明防火涂层产品具有优异的物理性能和稳定的化学性能，与防火涂料相比，其膨胀防火隔热的特点更加突出，常温散热特性极佳，可用于金属和某些工程塑料应用于车辆零部件、大型电器壳体、医疗设备及耐腐蚀设备等复杂的结构制件表面。通过追加气凝胶新技术、新助剂可扩大其应用领域，节省资源及能量，更加适应现实需求。
[0030]综上，本专利技术的有益效果：
[0031](1)高温防火性好。某些火灾环境下例如汽车电池热失控，或者失火情况下，需要阻止火势的蔓延，本专利技术的气凝胶热导透明防火涂层受热膨胀30倍，只需要0.1mm的涂层厚度，就可以膨胀成3cm左右厚度的隔热碳层，碳层的导热系数低于0.06w。
[0032](2)低温散热性好。传统防火涂料的导热系数较差，不适应常温使用情况下的散热要求，尤其如汽车电池和其他电子设备，需要良好的散热性，保证产品的正常使用，一旦其外壳由于涂布了防火涂层，导热系数变差，影响散热的情况下更容易引发安全事故。在本专利技术中，气凝胶热导透明防火涂层采用了特殊的交联工艺，采用三聚氰胺树脂和阻燃剂与气凝胶固化技术，使得产品的结晶性能良好，使得产品在未发生化学反应的常温状态下的导热系数远远优于传统的防火涂料，适合常温环境需要散热的工件。
[0033](3)产品耐受性好。本专利技术的气凝胶热导透明防火涂层具有极好的耐候性，特别是
在紫外光照和高温高湿环境下，也有优良的耐黄变性。
[0034](4)涂饰性能卓越。在本专利技术中，仅仅涂覆需要0.1mm的非线性热导透明防火涂层就能在表面形成连续涂层，与金属/高分子/无机材料的附着性好，透明性良好，涂层美观不影响基材原有的色泽和特性。
[0035](5)低密度。在20～25℃的温度时，本专利技术的气凝胶热导透明防火涂层的密度为1.30～1.35g/cm3。
具体实施方式
[0036]通过下面给出的本专利技术的具体实施例可以进一步清楚地了解本专利技术，但它们不是对本专利技术的限定。
[0037]实施例一
[0038]以重量份计，一种非线性热导透明防火涂层包括以下组分：
[0039]5份硅基气凝本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种非线性热导透明防火涂层，其特征在于，以重量份计，所述防火涂层包括以下组分：2～8份硅基气凝胶粉体；2～8份石墨烯；15～25份多聚磷酸铵；10～16份季戊四醇；5～15份三聚氰胺；10～30份改性EVA乳液；1～3份表面活性剂；15～35份去离子水。2.根据权利要求1所述的一种非线性热导透明防火涂层，其特征在于，以重量份计，所述防火涂层包括以下组分：5份硅基气凝胶粉体；5份石墨烯；20份多聚磷酸铵；13份季戊四醇；10份三聚氰胺；20份改性EVA乳液；2份表面活性剂；25份去离子水。3.根据权利要求1或2所述的一种非线性热导透明防火涂层，其特征在于，所述石墨烯为石墨烯GNP
‑
180。4.根据权利要求1或2所述的一种非线性热导透明防火涂层，其特征在于，所述表面活性剂为表面活性剂CF
‑
10。5.根据权利要求1所述的一种非线性热导透明防火涂层，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐保峰，谢浩龙，陈裕昌，
申请(专利权)人：广州市保达新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：