【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及涂料，具体涉及一种透明防火涂料及其制备方法，尤其涉及一种抗菌耐候型纳米透明防火涂料及其制备方法。
技术介绍
1、透明防火涂料是一种涂刷在易燃基材或要求特殊保护作用的物件上，既能保持底材原貌，又能起防火和装饰作用的专用涂料。透明防火涂料因其优良的装饰效果和防火性能而成为涂料领域的研究热点，在文物古建筑、现代建筑和高档家具等领域体现出广阔的应用前景。然而，透明防火涂料通常暴露在自然环境中，不可避免地受到光、温度、细菌等环境因素影响，使得防火阻燃性能劣化失效。由此可见，涂层的抗菌耐候性能不足的问题大大影响了膨胀型透明防火涂料在文物古建筑等领域中的长效使用，从而限制其工业化应用，故研发高效耐久型透明防火涂料是新的趋势和重点。
2、目前，关于纳米防火涂料的设计制备已有一些研究，如：
3、公开号为cn103805056a的中国专利文献公开了一种纳米防火涂料及其制备方法，能在火灾的不同阶段发生吸热反应及形成陶瓷绝热层，可广泛地用于各种需防火阻燃的场所。
4、公开号为cn104774540a的中国专利文献公开了一种薄型膨胀型钢结构纳米防火涂料及其制备方法，阻燃防火效率高，相容性好，纳米蒙脱土在防火涂料中分散均匀性好。
5、层状纳米填料，如：蒙脱石、高岭土等。一方面，由于层状纳米填料独特的片层结构特点，不仅能够作为物理屏障，而且能够催化成炭，进而有效阻隔热量和氧气以及可燃气体的传递；另一方面，由于层状纳米填料能够阻碍细菌细胞分裂进程，从而表现出良好的抑菌效果。然而，层状纳米填料在涂料中
6、已有的纳米防火涂料的研究主要集中在非透明涂层领域，无法满足材料装饰性能的要求，并且鲜有关于利用层状纳米填料增强透明防火涂料阻燃、抗菌、耐侯多功能一体化的研究，因此需要提供一种抗菌耐候型纳米透明防火涂料及其制备方法，推动层状纳米填料在透明防火涂料领域的工业化应用。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是：提供一种抗菌耐候型纳米透明防火涂料及其制备方法。其目的在于，保证透明防火涂料优异阻燃效果，并保证装饰性的同时增强涂料的抗菌和耐老化性。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案：
3、第一方面，提供一种抗菌耐候型纳米透明防火涂料的制备方法，具体包括如下步骤：
4、(1)将改性层状纳米填料接枝在柔性磷酸酯上制得层状纳米复合柔性磷酸酯，具体是将改性层状纳米填料和柔性磷酸酯共混搅拌均匀，超声分散、混合反应制得；其中改性层状纳米填料占制得的层状纳米复合柔性磷酸酯总质量的0.5-3wt％；
5、(2)将步骤(1)制得的层状纳米填料复合柔性磷酸酯配成50-80wt％的乙醇溶液，作为组份一；将氨基树脂配成50-80wt％的水溶液，作为组份二，然后按照组份一与组份二的质量比为1:1-2，共混搅拌均匀，即得所述抗菌耐候型纳米透明防火涂料。
6、进一步地，步骤(1)中的所述改性层状纳米填料为改性氮化硼、改性磷酸锆中的一种。
7、在一种方案中，更进一步地，所述改性氮化硼为kh550改性氮化硼。
8、具体地，kh550改性氮化硼通过如下方法制得：
9、p1、将3.5-5.5g六方氮化硼和200ml浓度为4-6mol/l的氢氧化钠的乙醇溶液依次加入，在70-80℃下混合反应12h，然后，将产物抽滤、过滤、洗涤至中性，在50-80℃下烘干7-10h，得到羟基化氮化硼；
10、p2、将100ml体积分数95％的乙醇、10ml去离子水和0.5-1.5g硅烷偶联剂kh550依次加入，在20-30℃下混合反应5-15min，得到混合液；
11、p3、将步骤p2制得的混合液和步骤p1制得的羟基化氮化硼混合，在60-80℃下水浴搅拌8-12h，将产物过滤、洗涤，在50-80℃下烘干7-10h，得到kh550改性氮化硼。
12、在另一种方案中，更进一步地，所述改性磷酸锆为kh550改性磷酸锆。
13、具体地，所述kh550改性磷酸锆通过如下方法制得：
14、将1-3gα-磷酸锆、130-135g乙醇和30-35g去离子水均匀混合，在室温下超声分散30min；然后加入1-1.5g乙胺，在室温下超声分散0.5-1.5h；然后再加入0.4-1g硅烷偶联剂kh550，在室温下超声分散3-5h，将产物过滤、洗涤，在50-80℃下烘干7-10h，得到kh550改性磷酸锆。
15、进一步地，步骤(1)中改性层状纳米填料接枝在柔性磷酸酯上制得层状纳米复合柔性磷酸酯的反应条件为：改性层状纳米填料和柔性磷酸酯共混搅拌均匀后，在40-60℃下超声分散0.5-1.5h，再于120-140℃下混合反应3-5h，即得。
16、进一步地，步骤(1)中的所述柔性磷酸酯是由聚乙二醇硼酸酯与酸式磷酸酯按预设比例混合反应制得。
17、更进一步地，所述柔性磷酸酯的制备方法具体包括如下步骤：
18、c1、将聚乙二醇和硼酸按照摩尔比2.0-3.0:1.0-1.1依次加入混合，搅拌状态下，在120-140℃下混合反应2-4h，冷凝回流，得到聚乙二醇硼酸酯；
19、c2、将磷酸、季戊四醇和正丁醇按照摩尔比2.5-3:0.5-1:0.3-0.5依次加入混合，在100-120℃下混合反应3-5h，120-150℃下混合反应1-3h，冷凝回流，得到酸式磷酸酯；
20、c3、将步骤c1制得的聚乙二醇硼酸酯和步骤c2制得的酸式磷酸酯按照质量比10-15:80-85依次加入，在40-60℃下混合反应0.5-1.5h，之后升温至110-120℃下混合反应3-5h，减压蒸馏，得到柔性磷酸酯。
21、进一步地，步骤(2)中所述氨基树脂为甲醚化三聚氰胺树脂、丁基化三聚氰胺树脂中的一种。
22、第二方面，本专利技术还提供一种由上述方法制得的抗菌耐候型纳米透明防火涂料，所述纳米透明防火涂料主要由质量比为1:1-2的组份一和组份二组成；
23、所述组份一为层状纳米复合柔性磷酸酯的乙醇溶液，所述层状纳米复合柔性磷酸酯由改性层状纳米填料接枝在柔性磷酸酯上制得，所述层状纳米复合柔性磷酸酯中，改性层状纳米填料质量占比为0.5-3wt％；
24、所述组份二为氨基树脂的水溶液。
25、进一步地，所述改性层状纳米填料为改性氮化硼、改性磷酸锆中的一种。
26、本专利技术具有如下有益效果：
27、1、由于层状纳米粒子往往容易在基团中发生团聚而造成光散射现象，从而使透光率下降，本专利技术提供的防火涂料采用改性后的层状纳米填料，其剥离化程度增强，能大大减少光散射现象，使得防火涂料透光率达到80％以上。
28、2、本专利技术提供的防火涂料采用改性后的层状纳米填料分散性提高，同时化学接枝在柔性磷酸酯上有助于在透明涂料本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种抗菌耐候型纳米透明防火涂料的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的抗菌耐候型纳米透明防火涂料的制备方法，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的抗菌耐候型纳米透明防火涂料的制备方法，其特征在于，
4.根据权利要求2所述的抗菌耐候型纳米透明防火涂料的制备方法，其特征在于，
5.根据权利要求1所述的抗菌耐候型纳米透明防火涂料的制备方法，其特征在于，
6.根据权利要求1所述的抗菌耐候型纳米透明防火涂料的制备方法，其特征在于，
7.根据权利要求6所述的抗菌耐候型纳米透明防火涂料的制备方法，其特征在于，
8.根据权利要求1所述的抗菌耐候型纳米透明防火涂料的制备方法，其特征在于，
9.权利要求1-8所述的制备方法制得的抗菌耐候型纳米透明防火涂料，其特征在于，
10.根据权利要求9所述的抗菌耐候型纳米透明防火涂料，其特征在于，所述改性层状纳米填料为改性氮化硼、改性磷酸锆中的一种。
【技术特征摘要】
1.一种抗菌耐候型纳米透明防火涂料的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的抗菌耐候型纳米透明防火涂料的制备方法，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的抗菌耐候型纳米透明防火涂料的制备方法，其特征在于，
4.根据权利要求2所述的抗菌耐候型纳米透明防火涂料的制备方法，其特征在于，
5.根据权利要求1所述的抗菌耐候型纳米透明防火涂料的制备方法，其特征在于，
6.根据权利要求1...
【专利技术属性】
技术研发人员：颜龙，魏峥，关晶晶，唐欣雨，徐志胜，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：
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