本發(fā)明涉及硅溶膠，具體為一種含氧化鋁接枝改性硅溶膠的涂料及制備方法。
背景技術：
1、硅溶膠又名硅酸溶膠，或二氧化硅水溶膠，是一種優(yōu)良的納米材料，廣泛應用于涂料、造紙、電子等領域，在涂料領域中硅溶膠本身不具備較好的阻燃效果，限制了其發(fā)展，因此如何避免這一現(xiàn)象，是解決問題的關鍵。如專利cn109810631a公布了一種水性有機硅涂料及其制備方法和制品，該水性有機硅膠涂料具有優(yōu)良的帶銹涂裝性能，且具有極強的附著性能及防腐、防銹性能，具有廣泛的應用前景，但是其阻燃、拉伸效果沒有得到改善。
技術實現(xiàn)思路
1、（一）解決的技術問題
2、針對現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供了一種含氧化鋁接枝改性硅溶膠的涂料及制備方法，具有較好的阻燃和抗菌效果，同時具有優(yōu)異的拉伸性能。
3、（二）技術方案
4、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供以下技術方案：一種含氧化鋁接枝改性硅溶膠的涂料，包括以下重量組分：6-10重量份的氧化鋁接枝改性硅溶膠、5-12重量份的三嗪基阻燃劑、20-30重量份的硅溶膠、1-2重量份的二丙二醇丁醚成膜助劑、0.2-0.5重量份的聚硅氧烷消泡劑、0.4-0.7重量份的丙烯酸銨鹽潤濕劑、1-2重量份的碳酸鈣、12-16重量份的水。
5、優(yōu)選的，所述氧化鋁接枝改性硅溶膠的制備方法為：
6、（1）向n,n-二甲基甲酰胺溶劑中加入氨基乙酸和硅溶膠，攪拌溶解，然后繼續(xù)向其加入對甲苯磺酸催化劑，在70-95℃下反應6-10h，結束后減壓蒸餾，過濾并干燥，得到氨基化二氧化硅；
7、（2）向反應器中加入5氯間苯二胺和氨基化二氧化硅；攪拌分散，然后加入三丙胺催化劑，升溫至75-90℃，回流反應9-14h，反應結束后，冷卻至室溫，丙酮洗滌，得到二氧化硅擴鏈劑；
8、（3）將10-15重量份的六亞甲基二異氰酸酯與6-9重量份的聚醚多元醇加入至反應釜中，再加入0.4-0.6重量份的二月桂酸二丁基錫，于氮氣氛圍下，進行預聚，預聚時間為3-6h，再加入4-10重量份的二氧化硅擴鏈劑，攪拌10-15min，繼續(xù)向其加入4-8重量份的氨基化氧化鋁，反應20-25min，待反應結束，自然冷卻，得到氧化鋁接枝改性二氧化硅；
9、（4）向反應器中加入20-30重量份的氧化鋁接枝改性二氧化硅、70-80重量份的水、1-2重量份的纖維素醚，攪拌高速分散，再加入2-3重量份的十二醇脂、2-4重量份的丙烯酸乳液、1-3重量份的丁苯乳液、1-2重量份的苯乙烯-丙烯酸共聚乳液，攪拌50-70min，結束后得到氧化鋁接枝改性硅溶膠。
10、優(yōu)選的，所述（1）中氨基乙酸、硅溶膠、對甲苯磺酸催化劑的質量比為1.2-1.6:1:0.01-0.03。
11、優(yōu)選的，所述（2）中5氯間苯二胺、氨基化二氧化硅、三丙胺催化劑的質量比為1:0.8-1.3:0.02-0.04。
12、優(yōu)選的，所述（3）中預聚溫度為60-85℃。
13、優(yōu)選的，所述三嗪基阻燃劑的制備方法為：
14、s1.將5-12重量份的丙烯基-1,3-磺酸內酯、15-20重量份的2-巰基-1-丙醇、1-2重量份的二甲基苯基膦加入到n,n-二甲基甲酰胺溶劑中，通入氮氣保護，升溫至55-80℃，350-400w/m2下輔照，攪拌反應2-4h，反應結束后減壓蒸餾，洗滌并干燥，得到中間體；
15、s2.向丙酮溶劑中加入8-14重量份的中間體和12-16重量份的硅溶膠擴鏈劑，攪拌溶解，在75-90℃下回流反應8-15h，結束后冷卻至室溫，洗滌并干燥，再向其加入3-6重量份的碳酸鈉和水，在20-30℃下反應5-8h，結束后干燥，得到三嗪基阻燃劑。
16、優(yōu)選的，所述含氧化鋁接枝改性二氧化硅的涂料的制備方法為：將氧化鋁接枝改性硅溶膠、三嗪基阻燃劑、硅溶膠、二丙二醇丁醚成膜助劑、聚硅氧烷消泡劑、丙烯酸銨鹽潤濕劑、碳酸鈣、水加入到攪拌器中，室溫下攪拌10-15min，結束后得到含氧化鋁接枝改性硅溶膠的涂料。
17、（三）有益的技術效果
18、本發(fā)明通過將氧化鋁接枝改性硅溶膠、三嗪基阻燃劑、的硅溶膠加入到攪拌器中，室溫下攪拌，結束后得到含氧化鋁接枝改性硅溶膠的涂料。
19、將氨基乙酸中的羧基和硅溶膠中的羥基進行酯化反應，引入了氨基，得到氨基化硅溶膠，將5氯間苯二胺中的氯基團和氨基化硅溶膠中氨基反應，得到硅溶膠擴鏈劑；將六亞甲基二異氰酸酯與聚醚多元醇在二月桂酸二丁基錫的作用下進行預聚，繼續(xù)加入硅溶膠擴鏈劑和氨基化氧化鋁進行反應，得到氧化鋁接枝改性硅溶膠；將丙烯基-1,3-磺酸內酯中的烯基和2-巰基-1-丙醇進行點擊反應，得到中間體（其中的硫元素在高溫條件下分解時，會釋放出硫酸等強酸，強酸能夠促進基材脫水成炭，形成一個具有隔熱和隔氧作用的炭層，減緩材料內部的燃燒，從而達到阻燃的效果），將中間體的磺酸酯基團和硅溶膠擴鏈劑中的氨基進行反應，生成了磺酸鈉基團，從而得到三嗪基阻燃劑。
20、三嗪基阻燃劑和氧化鋁接枝改性硅溶膠中的氮元素在受熱時會發(fā)生分解，生成不燃燒氣體，起到吸熱隔絕氧的目的，從而達到阻燃的效果，三嗪基阻燃劑中的氧化鋁基團和三嗪基阻燃劑中的磺酸鈉基團具有較好的抗菌效果，協(xié)效抗菌；在攪拌的過程中，氧化鋁接枝改性硅溶膠中的端異氰酸酯和三嗪基阻燃劑中的羥基進行反應，提高了彼此的相容性，同時兩者之間發(fā)生纏繞，使其更密實，提高了涂料拉伸性能。
1.一種含氧化鋁接枝改性硅溶膠的涂料，其特征在于，包括以下重量組分：6-10重量份的氧化鋁接枝改性硅溶膠、5-12重量份的三嗪基阻燃劑、20-30重量份的硅溶膠、1-2重量份的二丙二醇丁醚成膜助劑、0.2-0.5重量份的聚硅氧烷消泡劑、0.4-0.7重量份的丙烯酸銨鹽潤濕劑、1-2重量份的碳酸鈣、12-16重量份的水。
2.根據(jù)權利要求1所述的含氧化鋁接枝改性硅溶膠的涂料，其特征在于，所述氧化鋁接枝改性硅溶膠的制備方法為：
3.根據(jù)權利要求2所述的含氧化鋁接枝改性二氧化硅的涂料，其特征在于，所述（1）中氨基乙酸、硅溶膠、對甲苯磺酸催化劑的質量比為1.2-1.6:1:0.01-0.03。
4.根據(jù)權利要求2所述的含氧化鋁接枝改性二氧化硅的涂料，其特征在于，所述（2）中5氯間苯二胺、氨基化二氧化硅、三丙胺催化劑的質量比為1:0.8-1.3:0.02-0.04。
5.根據(jù)權利要求2所述的含氧化鋁接枝改性二氧化硅涂料，其特征在于，所述（3）中預聚溫度為60-85℃。
6.根據(jù)權利要求1所述的含氧化鋁接枝改性二氧化硅涂料，其特征在于，所述三嗪基阻燃劑的制備方法為：
7.一種如權利要求1-6任一項所述的含氧化鋁接枝改性二氧化硅的涂料的制備方法，其特征在于，所述含氧化鋁接枝改性二氧化硅的涂料的制備方法為：將氧化鋁接枝改性硅溶膠、三嗪基阻燃劑、硅溶膠、二丙二醇丁醚成膜助劑、聚硅氧烷消泡劑、丙烯酸銨鹽潤濕劑、碳酸鈣、水加入到攪拌器中，室溫下攪拌10-15min，結束后得到含氧化鋁接枝改性硅溶膠的涂料。