一种预警性阻燃剂及其制备方法和应用、阻燃涂料技术

本发明专利技术提供了一种预警性阻燃剂及其制备方法和应用、阻燃涂料，属于阻燃技术领域。本发明专利技术提供了一种预警性阻燃剂，所述预警性阻燃剂为核壳结构；所述预警性阻燃剂的内核包括阻燃剂，外壳包括席夫碱或M相VO2；所述席夫碱为Salen结构。在本发明专利技术中，Salen结构的席夫碱和M相VO2因具备低温颜色变化性能，从而赋予了预警性阻燃剂低温颜色变化性能，在火情发生时提前发出警报，同时预防并处理火情的发生；本发明专利技术的预警性阻燃剂具有优异的阻燃和防火效果，能够最大程度从根源上预防或减少火灾的发生。实施例结果表明，本发明专利技术的预警性阻燃剂制备的阻燃涂料形成涂层以后在130℃即可发生颜色变化。化。化。

【技术实现步骤摘要】
一种预警性阻燃剂及其制备方法和应用、阻燃涂料


[0001]本专利技术属于阻燃
，具体涉及一种预警性阻燃剂及其制备方法和应用、阻燃涂料。

技术介绍

[0002]火灾的发生往往会造成巨大的经济损失，对人们的生命财产安全造成严重威胁。其中，多数火灾系于电气线路引发。阻燃涂料因其环境友好以及美观、附着力强、柔韧性好等特点广泛应用于电线电缆、建筑领域。
[0003]大多数阻燃涂料仅仅可以延长严重火灾的发生，要做到提前预警还有些困难。FuT,ZhaoX,ChenL,etal.设计和合成的前体分子传感器虽然有预警功能，但是其在275℃时才会发出警报，发出警报时的温度高(AdvancedFunctional Materials，2019，29(8):1806586.)。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种预警性阻燃剂及其制备方法和应用、阻燃涂料，本专利技术的预警性阻燃剂在低温下即可实现火安全预警。
[0005]本专利技术提供了一种预警性阻燃剂，所述预警性阻燃剂为核壳结构；所述预警性阻燃剂的内核包括阻燃剂，外壳包括席夫碱或M相VO2；所述席夫碱为Salen结构。
[0006]优选的，所述席夫碱由醛和二胺经Wolff
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Kishner
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黄鸣龙还原反应得到，所述醛包括式1～式11所示物质中的一种或多种；
[0007]所述二胺包括式12～式20所示物质中的一种或多种。
[0008]优选的，所述席夫碱包括式21～式27所示物质中的一种或多种：
[0009]优选的，所述内核和外壳通过偶联剂和/或静电吸附连接。
[0010]优选的，所述阻燃剂包括聚磷酸铵、三聚氰胺氰尿酸盐、三聚氰胺聚磷酸盐、二乙基次磷酸铝、无机次磷酸铝、氢氧化铝、氢氧化镁、层状双金属氢氧化物、金属有机框架化合物、氮化硼和蒙脱石中的一种或多种。
[0011]优选的，所述外壳为内核的5～50wt％。
[0012]本专利技术还提供了上述方案所述预警性阻燃剂的制备方法，当外壳为席夫碱时，包括以下步骤：
[0013]将阻燃剂进行偶联改性后与醛、极性有机溶剂混合，在所得混合溶液中添加二胺溶液进行Wolff
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Kishner
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黄鸣龙还原反应，在所述阻燃剂表面形成席夫碱外壳，得到所述预警性阻燃剂；
[0014]当外壳为M相VO2时，包括以下步骤：
[0015]将M相VO2的分散液添加至阻燃剂的分散液中，在所述阻燃剂的表面形成M相VO2外壳，得到所述预警性阻燃剂。
[0016]优选的，所述偶联改性包括：将所述阻燃剂、偶联剂、有机溶剂和水混合后进行偶
联反应。
[0017]本专利技术还提供了上述方案所述预警性阻燃剂或上述方案所述制备方法制备得到的预警性阻燃剂在阻燃涂料中的应用。
[0018]本专利技术还提供了一种阻燃涂料，以质量分数计，包括聚合物乳液30％～90％、预警性阻燃剂10～70％及助剂0～40％；所述聚合物乳液包括纯丙乳液、硅丙乳液、叔醋丙乳液、苯丙乳液、醋丙乳液和叔丙乳液中的一种或多种。
[0019]本专利技术提供了一种预警性阻燃剂，所述预警性阻燃剂为核壳结构；所述预警性阻燃剂的内核包括阻燃剂，外壳包括席夫碱或M相VO2；所述席夫碱为Salen结构。在本专利技术中，Salen结构的席夫碱和M相VO2因具备低温颜色变化性能(Salen结构的席夫碱在120～200℃时可发生颜色变化，M相VO260～120℃时可发生颜色变化)，从而赋予了预警性阻燃剂低温颜色变化性能，进而在火情发生时可以提前发出警报，及时预防并处理即将发生的火情。实施例结果表明，利用本专利技术预警性阻燃剂制备的阻燃涂料形成涂层以后在130℃即可发生颜色变化。
[0020]此外，本专利技术的预警性阻燃剂还具有优异的阻燃和防火效果，从而最大程度从根源上预防或减少火灾的发生。
附图说明
[0021]图1为将应用例1制备的阻燃涂料涂覆在钢板上的示意图；
[0022]图2为涂覆有应用例1阻燃涂料的钢板在130℃的温度下加热30s后的示意图；
[0023]图3为涂覆有应用例1阻燃涂料的钢板在130℃的温度下加热60s后的示意图；
[0024]图4为将应用例1制备的阻燃涂料涂覆在锡纸上的示意图；
[0025]图5为涂覆有应用例1阻燃涂料的锡纸在180℃的温度下的示意图。
具体实施方式
[0026]本专利技术提供了一种预警性阻燃剂，所述预警性阻燃剂为核壳结构；所述预警性阻燃剂的内核包括阻燃剂，外壳包括席夫碱或M相VO2；所述席夫碱为Salen结构。
[0027]在本专利技术中，所述席夫碱优选由醛和二胺经Wolff
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黄鸣龙还原反应得到，所述醛包括式1～式11所示物质中的一种或多种；所述二胺包括式12～式20所示物质中的一种或多种。在本专利技术中，所述席夫碱优选包括式21～式27所示物质中的一种或多种。在本专利技术中，Salen结构的席夫碱和M相VO2因具备低温颜色变化性能，从而赋予了预警性阻燃剂低温颜色变化性能，进而在火情发生时可以提前发出警报，及时预防并处理即将发生的火情。
[0028]在本专利技术中，所述外壳优选为内核的5～50wt％，更优选为10～40wt％，进一步优选为20～30wt％。在本专利技术中，所述阻燃剂优选包括聚磷酸铵、三聚氰胺氰尿酸盐、三聚氰胺聚磷酸盐、二乙基次磷酸铝、无机次磷酸铝、氢氧化铝、氢氧化镁、层状双金属氢氧化物、金属有机框架化合物、氮化硼和蒙脱石中的一种或多种。
[0029]在本专利技术中，所述内核和外壳优选通过偶联剂和/或静电吸附连接。
[0030]本专利技术还提供了上述方案所述预警性阻燃剂的制备方法，当外壳为席夫碱时，包括以下步骤：
[0031]将阻燃剂进行偶联改性后与醛、极性有机溶剂混合，在所得混合溶液中添加二胺溶液进行Wolff
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黄鸣龙还原反应，在所述阻燃剂表面形成席夫碱外壳，得到所述预警性阻燃剂；
[0032]当外壳为M相VO2时，包括以下步骤：
[0033]将M相VO2的分散液添加至阻燃剂的分散液中，在所述阻燃剂的表面形成M相VO2外壳，得到所述预警性阻燃剂。
[0034]下面先对外壳为席夫碱的方案进行说明。
[0035]本专利技术将阻燃剂进行偶联改性后与醛、极性有机溶剂混合，将二胺溶液添加至所得混合溶液中进行Wolff
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黄鸣龙还原反应，在所述阻燃剂表面形成席夫碱外壳，得到所述预警性阻燃剂。
[0036]在本专利技术中，所述醛和二胺的摩尔比优选为1:0.1～10，更优选为1:0.2～4，进一步优选为1:0.5～1；所述醛和二胺的总质量优选为阻燃剂的5～50％，更优选为10～40％，更优选为20～30％。本专利技术对于所述混合没有特殊的限定，采用本领域技术人员本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种预警性阻燃剂，其特征在于，所述预警性阻燃剂为核壳结构；所述预警性阻燃剂的内核包括阻燃剂，外壳包括席夫碱或M相VO2；所述席夫碱为Salen结构。2.根据权利要求1所述的预警性阻燃剂，其特征在于，所述席夫碱由醛和二胺经Wolff
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黄鸣龙还原反应得到，所述醛包括式1～式11所示物质中的一种或多种：所述二胺包括式12～式20所示物质中的一种或多种：3.根据权利要求1或2所述的预警性阻燃剂，其特征在于，所述席夫碱包括式21～式27所示物质中的一种或多种：
4.根据权利要求1所述的预警性阻燃剂，其特征在于，所述内核和外壳通过偶联剂和/或静电吸附连接。5.根据权利要求1或4所述的预警性阻燃剂，其特征在于，所述阻燃剂包括聚磷酸铵、三聚氰胺氰尿酸盐、三聚氰胺聚磷酸盐、二乙基次磷酸铝、无机次磷酸铝、氢氧化铝、氢氧化镁、层状双金属氢氧化物、金属有机框架化合物、氮化硼和蒙脱石中的一种或多种。6.根据权利要求1所述的预警性阻燃剂，其特征在于，所述外壳为内核的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李志，王德义，唐恩，蒋林芸，张磊，冉梓谋，张晓蝶，曹雪萌，
申请(专利权)人：重庆交通大学，
类型：发明
国别省市：