当前火灾事故屡见不鲜，对人民生命财产已造成严重危害。如何提升建筑材料的隔热防火安全性能，成为当务之急。使用防火涂料是一种有效的解决方法，防火涂料涂装在建筑材料，可阻止火势蔓延传播，或隔离火源以延长基材着火时间，或增大绝热性能以推迟建筑材料结构破坏时间，具有巨大的应用前景。

树脂基隔热防火涂料通常由耐高温树脂作为主体材料，通过添加降低密度、降低热导率和提高耐高温的填料制备得到。硅树脂具有优异的热氧化稳定性，其耐水性、耐热性能远优于一般有机树脂，是制备耐烧蚀隔热涂料重要的树脂基体之一，但是硅树脂制备涂料的机械强度和粘接性能差，严重影响了其应用。

相比现有技术，本发明具有如下有益效果：

(1)本发明中将水性环氧树脂作为增粘底漆，利用环氧树脂高粘附强度的优点，提高复合涂层对基材的附着力。另外在水性环氧树脂增粘底漆中加入控温相变微胶囊，通过微胶囊中芯材相变的吸热、放热来控制建筑物室内温度在适宜的温度，节能环保；同时在火灾初期，相变微胶囊通过吸热可以减小起火概率，降低火灾危害。

(2)本发明通过溶液析出法将P-C-N源协同阻燃剂固体(聚磷酸铵，双季戊四醇和三聚氰胺)引入气凝胶中，一方面避免了直接加入阻燃剂对水性丙烯酸酯树脂性能的影响，力学性能和稳定性有明显提升。另一方面在溶剂挥发过程中，气凝胶内部孔洞中析出并附着一层固体阻燃剂混合物，对气凝胶孔洞起支撑作用。另外P-C-N源协同阻燃剂的阻燃原理是三者高温下分解出阻燃气体，同时酸源(含P化合物)和C源反应,在气凝胶孔洞内部形成有一定厚度的膨胀碳层，气凝胶孔洞被释放和增多，较大程度保持了气凝胶的内部孔洞结构，提高隔热能力。而且由于气凝胶本身具有就良好的耐火隔热性能，P-C-N源协同阻燃剂在气凝胶内部高温下反应放热并不会影响到外部耐火性差的有机树脂，提高阻燃效果。

(3)本发明中将P-C-N源协同阻燃剂和低沸点含氟阻燃剂填充入气凝胶内部，当火灾初期温度较低时，外部封闭的有机硅树脂和水性丙烯酸被火烧蚀时，低沸点含氟阻燃剂气化，一方面气凝胶内部孔洞中充满阻燃气体，大幅增大气凝胶的隔热能力，另一方面释放的阻燃气体起到扑灭火灾的作用。当火灾后期温度较高时，气凝胶内部的P-C-N源协同阻燃剂在高温下吸热分解产生阻燃气体，配合高耐热、高隔热性能的气凝胶，具有更好的阻燃效果。

(4)本发明中复合改性气凝胶防火面漆制备过程中气凝胶被有机硅树脂封闭，使用了高分子的水性丙烯酸树脂，不使用有机溶剂，进一步防止了有机溶剂和低分子聚合物浸润气凝胶对气凝胶结构的破坏。使用其制作防火隔热涂层，使涂层具有逐层阻隔热扩散，间接延长热传导路径，为建筑材料着火后提供更久的反应时间。

(5)本发明中引入耐水性能、耐热性能优异的有机硅树脂和气凝胶来改性耐水性、耐热性差的水性丙烯酸酯树脂，不仅保持水性丙烯酸酯树脂的力学性能、成膜性好的优点，同时提高了涂层的耐水性和耐热性能。

技术合作

发明通过特殊的涂层设计，利用对基底具有强粘附性的环氧树脂作为底漆，显著提高了提高复合涂层的附着力(对比例2中附着力从1A提升至实施例2的5A)；并且从实施例1和2的阻燃时间可以看到，随着防火面漆喷涂的厚度增大，阻燃时间也明显变长；另外对气凝胶的复合防火改性和填充，使涂层具有逐层阻隔热扩散，高温下阻燃剂的释放和分解保持了气凝胶中气孔结构，高温下膨胀后导热系数下降，隔热性提高，大幅延长涂层的阻燃时间，为建筑材料着火后提供更长的反应时间(对比例1,3的阻燃时间大大低于实施例1)。同时从对比例3和实施例1的耐水性测试结果中可以看到，涂层中引入的气凝胶和有机硅树脂对于涂层的耐水性有显著提高。