【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于反应型无卤阻燃剂领域，特别涉及一种salen基聚磷腈p、n、si三元杂化阻燃剂及防火涂料。
技术介绍
1、防火涂料是一种特种功能涂料，能有效防止或延缓火势蔓延，与其他防火保护材料相比，防火涂料具有易施工、成本低、隔热性好等优点，被广泛应用于钢结构建筑、电缆保护、公路隧道和飞机场等诸多场所。在各类防火涂料中，传统的做法是在涂料中添加大量的阻燃剂，得到具有阻燃作用、对材料基本性能影响小的膨胀型防火涂料，而在现有的阻燃剂中，卤系阻燃剂具有优异的阻燃性能，但因其热分解和燃烧中会产生大量烟尘、腐蚀性气体以及一些有毒物质，严重危害人类健康正逐渐被无卤的绿色阻燃剂替代。磷基阻燃剂由于其高效、无卤和环保的特点进入了人们的视野，当前市面上采用最多的是由聚磷酸铵、三聚氰胺和季戊四醇组成的膨胀型阻燃体系作为主要的阻燃剂，但在生产、施工中该膨胀型阻燃体系存在添加量大、发烟量大以及聚磷酸铵结构中的p-o结构和铵盐基团的吸潮性的显著不足，这些缺陷直接影响防火涂料的耐久性和耐候性。
2、此外，针对烃类火焰，防火涂料通常选用热固性树脂。其中环氧树脂因具有优异的附着力，硬度，耐化学腐蚀和耐盐雾能力应用最广泛，特别是在发生火灾时，能够经受住火的冲击不容易脱落，保持防火特性。然而，常规的氮、磷系阻燃剂与环氧树脂的相容性较差，而且时间久以后容易迁移到表面，从而失去效果，且烃类防火涂料总设计厚度达到5-7mm，在此厚度下，环氧类防火涂料漆膜脆性较大，容易出现裂纹、开裂和脱落的现象。
技术实现思路
2、为了实现上述目的，本专利技术采用如下的技术方案予以实现：
3、一种salen基聚磷腈p、n、si三元杂化阻燃剂，结构式如下所示：
4、
5、其中，
6、
7、本专利技术还提供了上述salen基聚磷腈p、n、si三元杂化阻燃剂的制备方法，包括：
8、将salen-pzn-ni与溶剂1混合，超声搅拌，加入异氰酸丙基乙氧基硅烷(ipts)进行反应，然后加入催化剂，滴加聚甲基氢硅氧烷(pmhs)再次进行反应，将合成产物进行减压蒸馏，除去溶剂1，洗涤、离心分离、干燥，得到salen基聚磷腈p、n、si三元杂化阻燃剂(salen-pzn-ni-pmip)。
9、作为本专利技术的进一步改进，所述salen-pzn-ni与异氰酸丙基乙氧基硅烷的用量比为1mol：30ml，聚甲基氢硅氧烷(pmhs)与异氰酸丙基乙氧基硅烷(ipts)的物质的量之比为1:1.1～1.3，催化剂的质量浓度为60～80ppm。
10、作为本专利技术的进一步改进，所述溶剂1为苯、甲苯、二甲苯、四氢呋喃、乙腈、丙酮、甲醇、乙醇、异丙醇中的至少一种。
11、作为本专利技术的进一步改进，所述催化剂为含pt和/或pd的催化剂。
12、作为本专利技术的进一步改进，所述超声搅拌的时间为30min。
13、作为本专利技术的进一步改进，加入异氰酸丙基乙氧基硅烷后加热至60℃反应9h。
14、作为本专利技术的进一步改进，滴加聚甲基氢硅氧烷后加热至100℃反应8h。
15、作为本专利技术的进一步改进，所述salen-pzn-ni的制备步骤如下：
16、步骤1：将二羟基苯甲醛、溶剂2、邻苯二胺混合，并在惰性气体保护下30℃搅拌反应12h，过滤得到黄色沉淀，所述黄色沉淀依次经过减压过滤、溶剂2洗涤、真空干燥后，得到salen；
17、步骤2：混合salen、缚酸剂、溶剂3，并在惰性气体保护下30℃滴加六氯环三磷腈搅拌反应6h，减压蒸干溶剂3后，依次使用二氯甲烷萃取3次，有机相用去离子水洗3次，再减压蒸干二氯甲烷得到黄色液体，分离提纯后，得到salen-pzn；
18、步骤3：混合salen-pzn、溶剂4，并滴加六水合硝酸镍水溶液，在惰性气体保护下30℃搅拌4h，对生成沉淀依次进行减压过滤、溶剂4洗涤、真空干燥，得到即salen-pzn-ni。
19、优选地，步骤1-3中，所述邻苯二胺、二羟基苯甲醛、六氯环三磷腈的物质的量之比为1：2.0～2.3：0.3～1；六氯环三磷腈与缚酸剂的物质的量之比为1:1.0～2.0；salen-pzn与六水合硝酸镍的物质的量之比为1:1.0～1.3。
20、优选地，步骤1中，所述溶剂2为季戊四醇、甲醇、乙醇中的至少一种。
21、优选地，步骤1～3中，所述惰性气体为氩气、氦气、氮气中的至少一种。
22、优选地，步骤2中，所述缚酸剂为吡啶、氢氧化钠、氢氧化钾、三乙胺、碳酸钠、碳酸钾中的至少一种。
23、优选地，步骤2中，所述溶剂3是苯、甲苯、二甲苯、二氯甲烷、三氯甲烷、四氢呋喃、丙酮、n,n-二甲基甲酰胺中的至少一种。
24、优选地，步骤3中，所述溶剂4是苯、甲苯、二甲苯、二氯甲烷、三氯甲烷、四氢呋喃、乙腈、丙酮、甲醇、乙醇、异丙醇中的至少一种。
25、本专利技术还提供了一种高效膨胀型钢结构防火涂料，包括a组分和b组分，其中a组分和b组分的质量比为4～6:1；
26、a组分按重量份计包括以下组份：环氧树脂25～30份、三聚氰胺2～5份、季戊四醇4～8份、协效阻燃剂15～20份、耐火纤维2～4份、颜填料10～15份、助剂1.5～2.5份、增韧剂a0.5～4份、有机溶剂a 10～30份；所述协效阻燃剂为salen基聚磷腈p、n、si三元杂化阻燃剂；
27、b组分按重量份计包括以下组份：固化剂40～50份、促进剂3～5份、增韧剂b 1～3份、有机溶剂b 40～50份。
28、作为本专利技术的进一步改进，所述环氧树脂的环氧值为0.18～0.55，环氧树脂为双酚a型环氧树脂、双酚f型环氧树脂、酚醛改性环氧树脂中的一种或几种，优选成本和性能适中的双酚a类环氧树脂。
29、作为本专利技术的进一步改进，所述耐火纤维为硅酸铝纤维、海泡石纤维、氧化铝纤维、玄武岩纤维、高硅氧纤维中的一种或几种，耐火纤维直径为7～10μm，长径比为10：1～15：1。
30、作为本专利技术的进一步改进，所述颜填料为钛白粉、高岭土、氢氧化铝、氢氧化镁、滑石粉中的至少一种。
31、作为本专利技术的进一步改进，所述增韧剂a为纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、间苯二酚二缩水甘油醚中的一种或几种；增韧剂b为纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、间苯二酚二缩水甘油醚中的至少一种。
32、作为本专利技术的进一步改进，所述助剂为分散剂、消泡剂、流平剂、降粘剂、防沉剂中的至少本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种Salen基聚磷腈P、N、Si三元杂化阻燃剂，其特征在于，结构式如下所示：
2.一种如权利要求1所述的Salen基聚磷腈P、N、Si三元杂化阻燃剂的制备方法，其特征在于，包括：
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述Salen-PZN-Ni与异氰酸丙基乙氧基硅烷的用量比为1mol：30mL，聚甲基氢硅氧烷与异氰酸丙基乙氧基硅烷的物质的量之比为1:1.1～1.3，催化剂的质量浓度为60～80ppm。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述溶剂1为苯、甲苯、二甲苯、四氢呋喃、乙腈、丙酮、甲醇、乙醇、异丙醇中的至少一种；所述催化剂为含Pt和/或Pd的催化剂。
5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述超声搅拌的时间为30min，加入异氰酸丙基乙氧基硅烷后加热至60℃反应9h，滴加聚甲基氢硅氧烷后加热至100℃反应8h。
6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述Salen-PZN-Ni的制备步骤如下：
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：
8.一
9.根据权利要求8所述的高效膨胀型钢结构防火涂料，其特征在于：所述环氧树脂的环氧值为0.18～0.55，环氧树脂为双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、酚醛改性环氧树脂中的一种或几种，优选成本和性能适中的双酚A类环氧树脂。
10.根据权利要求8所述的高效膨胀型钢结构防火涂料，其特征在于：所述耐火纤维为硅酸铝纤维、海泡石纤维、氧化铝纤维、玄武岩纤维、高硅氧纤维中的一种或几种，耐火纤维直径为7～10μm，长径比为10：1～15：1；所述颜填料为钛白粉、高岭土、氢氧化铝、氢氧化镁、滑石粉中的至少一种；所述增韧剂a为纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、间苯二酚二缩水甘油醚中的一种或几种；增韧剂b为纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、间苯二酚二缩水甘油醚中的至少一种；所述助剂为分散剂、消泡剂、流平剂、降粘剂、防沉剂中的至少一种；所述有机溶剂a为二甲苯、丁酯、丁醇、醋酸乙酯、丙二醇甲醚、丙二醇甲醚醋酸酯中的一种或几种；所述有机溶剂b为二甲苯、丁酯、丁醇、醋酸乙酯、丙二醇甲醚、丙二醇甲醚醋酸酯中至少一种；所述固化剂为聚酰胺、酚醛胺、芳香胺、脂环胺中的至少一种；所述促进剂为三乙醇胺、二乙醇胺、乙醇胺、三-(二甲胺基甲基)苯酚(DMP30)、三乙胺中的至少一种。
...【技术特征摘要】
1.一种salen基聚磷腈p、n、si三元杂化阻燃剂，其特征在于，结构式如下所示：
2.一种如权利要求1所述的salen基聚磷腈p、n、si三元杂化阻燃剂的制备方法，其特征在于，包括：
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述salen-pzn-ni与异氰酸丙基乙氧基硅烷的用量比为1mol：30ml，聚甲基氢硅氧烷与异氰酸丙基乙氧基硅烷的物质的量之比为1:1.1～1.3，催化剂的质量浓度为60～80ppm。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述溶剂1为苯、甲苯、二甲苯、四氢呋喃、乙腈、丙酮、甲醇、乙醇、异丙醇中的至少一种；所述催化剂为含pt和/或pd的催化剂。
5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述超声搅拌的时间为30min，加入异氰酸丙基乙氧基硅烷后加热至60℃反应9h，滴加聚甲基氢硅氧烷后加热至100℃反应8h。
6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述salen-pzn-ni的制备步骤如下：
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：
8.一种高效膨胀型钢结构防火涂料，其特征在于：包括a组分和b组分，其中a组分和b组分的质量比为...
【专利技术属性】
技术研发人员：田力，苏岳雄，王星宇，张海银，郑强，曾慧崇，陈荣花，雍涛，谭江，李华明，杨保平，郭军红，慕波，
申请(专利权)人：西北永新涂料有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。