1.本发明属于涂料技术领域，尤其是一种用于电能计量箱的阻燃疏水涂料及其制备方法。
背景技术：2.目前，居民小区的电表被统一集中在户外放置，由一个电能计量箱外壳进行保护。面对可能发生的短路、电弧引起的燃烧，电能计量箱需要具有优秀的阻燃能力；同时，由于在户外要面对风雨冲刷，电能计量箱还需要有优秀的疏水性能。目前的电能计量箱材质大致分为三类：钢材、塑料合金和玻璃钢，没有一种材质的电能计量箱能够同时满足上述阻燃和疏水性能要求。因此，研发具有阻燃和疏水功能的涂料，将其涂覆在现有电能计量箱上，能够提升电能计量箱的综合性能。不仅如此，还可以节约开发生产新材质电能计量箱周期，节省替换电能计量箱所需花费的资金，避免报废电能计量箱带来的环境污染问题。
3.专利zl201910992959.0中提到了一种防火阻燃的水性uv涂料及其制备方法；专利zl201310218618.0中提到了一种内墙阻燃涂料。但是，至今还没有用于电能计量箱外壳的阻燃疏水涂料。
技术实现要素：4.为解决上述现有技术存在的问题，本发明的目的是提供一种用于电能计量箱的阻燃疏水涂料，将其涂覆在现有电能计量箱上，使电能计量箱具备阻燃和疏水性能，以提升电能计量箱的综合性能。
5.本发明采用的技术方案如下：一种用于电能计量箱的阻燃疏水涂料，其包括阻燃功能树脂、膨胀阻燃剂和水；上述原料的质量份数为：阻燃功能树脂30～60份，膨胀阻燃剂10～30份，水40～70份；
6.所述阻燃功能树脂的原料组成及其质量份数为：六氯磷腈5～15份，丙三醇5～15份，氟代醇5～15份，二异氰酸酯15～45份，聚醚多元醇15～45份，二羟甲基丙酸0.5～1.5份，三乙醇胺0.5～1.5份，二月桂酸二丁基锡0.01～0.1份。
7.进一步地，所述的氟代醇选自全氟丁醇、全氟己醇、全氟辛醇中的一种或多种的混合物。
8.进一步地，所述的二异氰酸酯选自甲苯二异氰酸酯、二苯甲烷二异氰酸酯、异佛二酮二异氰酸酯中的一种或多种的混合物。
9.进一步地，所述的聚醚多元醇选自聚乙二醇、聚丙二醇、聚1,4-丁二醇中的一种或多种的混合物。
10.进一步地，所述的膨胀阻燃剂选自聚磷酸铵、季戊四醇、环糊精、淀粉、木质素中的一种或多种的混合物。
11.进一步地，所述的阻燃疏水涂料还包括1～3份质量的增稠剂。
12.本发明还提供上述阻燃疏水涂料的制备方法，其包括：
13.1)在容器中加入六氯磷腈、丙三醇和氟代醇，加入六氯磷腈3-5倍重量的四氢呋喃，在氮气保护下回流5-7小时，所得产物的结构式如下所示：
[0014][0015]
2)在步骤1)得到的溶液体系中加入六氯磷腈3倍重量的二异氰酸酯，3倍重量的聚醚多元醇，0.1倍重量的二羟甲基丙酸，0.05倍重量的二月桂酸二丁基锡，在80-90℃下，反应3-5小时；所得产物的结构式如下所示：
[0016][0017]
其中，r1为c4f9、c6f
13
或c8f
17
；r2为甲苯、二苯甲烷或异佛二酮；r3为聚醚多元醇；
[0018]
3)在步骤2)得到的溶液体系中加入六氯磷腈0.1倍重量的三乙醇胺，反应0.3-0.6小时，冷却至室温；
[0019]
4)在步骤3)得到的溶液体系中加入六氯磷腈6倍重量的去离子水，去离子水中溶解有六氯磷腈0.1倍重量的乙二胺，反应0.3-0.6小时；乙二胺作为水性聚氨酯的扩链剂使用；
[0020]
5)在55-65℃下蒸发步骤4)得到的溶液体系，回收四氢呋喃，并加入膨胀阻燃剂，获得水分散性的阻燃疏水涂料。
[0021]
本发明具有的有益效果如下：本发明的阻燃疏水涂料同时具备阻燃和疏水功能，将其涂覆在现有电能计量箱上，使电能计量箱具备阻燃和疏水性能，以提升电能计量箱的综合性能。
具体实施方式
[0022]
下面对本发明的具体实施方式作进一步的详述，以使本发明的技术方案更易于理解、掌握。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释发明的一部分实施例，而不是全部的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0023]
实施例1
[0024]
一种阻燃疏水涂料，其按重量份计，它由以下原料混合而成：六氯磷腈5份，丙三醇5份，氟代醇5份，二异氰酸酯15份，聚醚多元醇15份，二羟甲基丙酸1份，三乙醇胺1份，二月
桂酸二丁基锡0.02份，膨胀阻燃剂10份，水45份，增稠剂1份；所述涂料通过以下方法制备而成：
[0025]
1)在容器中加入六氯磷腈、丙三醇和氟代醇，加入20份四氢呋喃，在氮气保护下回流6小时。
[0026]
2)在1)得到的溶液体系中加入15份甲苯二异氰酸酯，15份聚乙二醇2000，4份二羟甲基丙酸，0.25份二月桂酸二丁基锡，在85摄氏度条件下，反应4小时。
[0027]
3)在2)得到的溶液体系中加入1份三乙醇胺，反应0.5小时，冷却至室温。
[0028]
4)在3)得到的溶液体系中加入90份去离子水，水中溶解有0.5份乙二胺，反应0.5小时。
[0029]
5)在60摄氏度下蒸发4)得到的溶液体系，回收四氢呋喃。
[0030]
6)加入膨胀阻燃剂(聚磷酸铵6份、季戊四醇2份、三聚氰胺2份)，获得水分散性的阻燃疏水涂料。
[0031]
实施例2
[0032]
一种阻燃疏水涂料，其按重量份计，它由以下原料混合而成：六氯磷腈10份，丙三醇5份，氟代醇10份，二异氰酸酯10份，聚醚多元醇10份，二羟甲基丙酸3份，三乙醇胺3份，二月桂酸二丁基锡0.25份，膨胀阻燃剂15份，水40份，增稠剂1.5份；所述涂料是通过以下方法制备而成：
[0033]
1)在容器中加入六氯磷腈、丙三醇和氟代醇，加入30份四氢呋喃，在氮气保护下回流6小时。
[0034]
2)在1)得到的溶液体系中加入10份异佛二酮二异氰酸酯，10份聚丙二醇2000，3份二羟甲基丙酸，0.25份二月桂酸二丁基锡，在85摄氏度条件下，反应4小时。
[0035]
3)在2)得到的溶液体系中加入3份三乙醇胺，反应0.5小时，冷却至室温。
[0036]
4)在3)得到的溶液体系中加入60份去离子水，水中溶解有0.5份乙二胺，反应0.5小时。
[0037]
5)在60摄氏度下蒸发4)得到的溶液体系，回收四氢呋喃。
[0038]
6)加入膨胀阻燃剂(聚磷酸铵8份、季戊四醇4份、三聚氰胺3份)，增稠剂1份，获得水分散性的阻燃疏水涂料。
[0039]
实施例3
[0040]
一种阻燃疏水涂料，其按重量份计，它由以下原料混合而成：六氯磷腈15份，丙三醇15份，氟代醇10份，二异氰酸酯15份，聚醚多元醇15份，二羟甲基丙酸5份，三乙醇胺5份，二月桂酸二丁基锡0.02份，水30份，增稠剂0.5份；所述涂料是通过以下方法制备而成：
[0041]
1)在容器中加入六氯磷腈、丙三醇和氟代醇，加入45份四氢呋喃，在氮气保护下回流6小时。
[0042]
2)在1)得到的溶液体系中加入15份二苯甲烷二异氰酸酯，15份聚乙二醇400，5份二羟甲基丙酸，0.25份二月桂酸二丁基锡，在85摄氏度条件下，反应4小时。
[0043]
3)在2)得到的溶液体系中加入5份三乙醇胺，反应0.5小时，冷却至室温。
[0044]
4)在3)得到的溶液体系中加入60份去离子水，水中溶解有0.5份乙二胺，反应0.5小时。
[0045]
5)在60摄氏度下蒸发4)得到的溶液体系，回收四氢呋喃。
[0046]
6)加入膨胀阻燃剂(聚磷酸铵10份、季戊四醇5份、三聚氰胺5份)，增稠剂0.5份，获得水分散性的阻燃疏水涂料。
[0047]
实施例4
[0048]
一种阻燃疏水涂料，其按重量份计，它由以下原料混合而成：六氯磷腈8份，丙三醇8份，氟代醇8份，二异氰酸酯8份，聚醚多元醇8份，二羟甲基丙酸2份，三乙醇胺0.5份，二月桂酸二丁基锡0.02份，膨胀阻燃剂20份，水40份，增稠剂1.5份；所述涂料是通过以下方法制备而成：
[0049]
1)在容器中加入六氯磷腈、丙三醇和氟代醇，加入24份四氢呋喃，在氮气保护下回流6小时。
[0050]
2)在1)得到的溶液体系中加入8份异佛二酮二异氰酸酯，8份聚丙二醇2000，2份二羟甲基丙酸，0.15份二月桂酸二丁基锡，在85摄氏度条件下，反应4小时。
[0051]
3)在2)得到的溶液体系中加入2份三乙醇胺，反应0.5小时，冷却至室温。
[0052]
4)在3)得到的溶液体系中加入40份去离子水，水中溶解有0.5份乙二胺，反应0.5小时。
[0053]
5)在60摄氏度下蒸发4)得到的溶液体系，回收四氢呋喃。
[0054]
6)加入膨胀阻燃剂(聚磷酸铵10份、季戊四醇5份、三聚氰胺5份)，增稠剂0.5份，获得水分散性的阻燃疏水涂料。
[0055]
表1防火涂料的耐火时间、膨胀倍率和防火性能
[0056]
实施例耐火时间(gb 12441)膨胀倍率(gb 12441)防水性能(gb/t 1733)115分钟10.6水浸24小时，不起泡225分钟13.3水浸24小时，不起泡320分钟11.2水浸24小时，不起泡423分钟12.4水浸24小时，不起泡
[0057]
所有实施例中的防火涂料均按国标gb 12441(饰面型防火涂料)、gb/t 1733(漆膜耐水性测试法)进行了耐火时间、膨胀倍率和防水性能测试。所得结果列于表1中。可见，所有防火涂料的耐火时间均大于等于15分钟，符合防火要求。防水性能均为不起泡，符合耐水性要求。
技术特征：1.一种用于电能计量箱的阻燃疏水涂料，其特征在于，包括阻燃功能树脂、膨胀阻燃剂和水；上述原料的质量份数为：阻燃功能树脂30～60份，膨胀阻燃剂10～30份，水40～70份；所述阻燃功能树脂的原料组成及其质量份数为：六氯磷腈5～15份，丙三醇5～15份，氟代醇5～15份，二异氰酸酯15～45份，聚醚多元醇15～45份，二羟甲基丙酸0.5～1.5份，三乙醇胺0.5～1.5份，二月桂酸二丁基锡0.01～0.1份。2.根据权利要求1所述的一种用于电能计量箱的阻燃疏水涂料，其特征在于，所述的氟代醇选自全氟丁醇、全氟己醇、全氟辛醇中的一种或多种的混合物。3.如权利要求1所述的一种用于电能计量箱的阻燃疏水涂料，其特征在于，所述的二异氰酸酯选自甲苯二异氰酸酯、二苯甲烷二异氰酸酯、异佛二酮二异氰酸酯中的一种或多种的混合物。4.如权利要求1所述的一种用于电能计量箱的阻燃疏水涂料，其特征在于，所述的聚醚多元醇选自聚乙二醇、聚丙二醇、聚1,4-丁二醇中的一种或多种的混合物。5.如权利要求1所述的一种用于电能计量箱的阻燃疏水涂料，其特征在于，所述的膨胀阻燃剂选自聚磷酸铵、季戊四醇、环糊精、淀粉、木质素中的一种或多种的混合物。6.如权利要求1所述的一种用于电能计量箱的阻燃疏水涂料，其特征在于，还包括1～3份质量的增稠剂。7.权利要求1-6任一项所述阻燃疏水涂料的制备方法，其特征在于，包括：1)在容器中加入六氯磷腈、丙三醇和氟代醇，加入六氯磷腈3-5倍重量的四氢呋喃，在氮气保护下回流5-7小时，所得产物的结构式如下所示：2)在步骤1)得到的溶液体系中加入六氯磷腈3倍重量的二异氰酸酯，3倍重量的聚醚多元醇，0.1倍重量的二羟甲基丙酸，0.05倍重量的二月桂酸二丁基锡，在80-90℃下，反应3-5小时；所得产物的结构式如下所示：其中，r1为c4f9、c6f
13
或c8f
17
；r2为甲苯、二苯甲烷或异佛二酮；r3为聚醚多元醇；3)在步骤2)得到的溶液体系中加入六氯磷腈0.1倍重量的三乙醇胺，反应0.3-0.6小
时，冷却至室温；4)在步骤3)得到的溶液体系中加入六氯磷腈6倍重量的去离子水，去离子水中溶解有六氯磷腈0.1倍重量的乙二胺，反应0.3-0.6小时；5)在55-65℃下蒸发步骤4)得到的溶液体系，回收四氢呋喃，并加入膨胀阻燃剂，获得水分散性的阻燃疏水涂料。
技术总结本发明公开了一种用于电能计量箱的阻燃疏水涂料及其制备方法。本发明的阻燃疏水涂料包括阻燃功能树脂、膨胀阻燃剂和水；上述原料的质量份数为：阻燃功能树脂30～60份，膨胀阻燃剂10～30份，水40～70份；所述阻燃功能树脂的原料组成及其质量份数为：六氯磷腈5～15份，丙三醇5～15份，氟代醇5～15份，二异氰酸酯15～45份，聚醚多元醇15～45份，二羟甲基丙酸0.5～1.5份，三乙醇胺0.5～1.5份，二月桂酸二丁基锡0.01～0.1份。本发明的阻燃疏水涂料同时具备阻燃和疏水功能，将其涂覆在现有电能计量箱上，能够提升电能计量箱的综合性能。能够提升电能计量箱的综合性能。
技术研发人员：李熊 黄荣国 郝文涛 刘炼 王朝亮 李亦龙 宋磊 蒋群 肖涛 陆春光 金文德 丰佳
受保护的技术使用者：国网浙江省电力有限公司 合肥工业大学
技术研发日：2022.04.11
技术公布日：2022/7/5
