本发明属于类石墨烯基水性超薄型环氧膨胀防火涂料的制备领域，具体涉及一种双金属atp络合物复合石墨烯防火涂层的制备方法。
背景技术：
1、随着经济建设和城市化进程的加快，超高层和大跨度的钢结构建筑得到大力发展，但是由于钢基材自身良好的导热性，当遇到火焰时，钢的表面温度会迅速上升到600℃以上，将破坏钢基体的强度，引起钢结构建筑的迅速坍塌，造成严重的安全事故和财产损失；防火涂层作为钢结构建筑的重要防火措施，其树脂基体燃烧后残留炭层的强度、质量是涂层阻燃性能表现的基础和关键；传统的钢结构防火涂料为有机溶剂型产品，有机挥发物(voc，例如二丙酮醇、二甲苯等)含量高，在涂料制造及喷涂过程中会污染空气，对人体造成伤害，处理不当也会污染土壤或地下水，目前多数膨胀性钢结构防火涂料的阻燃剂采用c-n-p体系，原料中含有大量成膜剂、发泡剂和成炭剂等，都会在受热过程中分解释放出co、hcn、nox等有毒气体；因此，在绿色环保的可持续发展过程中，水性防火涂层得到了长足的发展；但是，当前水性防火涂料的质量参差不齐，普遍存在着防火性能差、膨胀倍率低和膨胀炭层结构强度低等问题。
2、随着新型纳米材料的不断涌现及纳米技术趋于成熟的发展，许多研究者利用纳米材料来增强水性防火涂层的阻燃性能；在众多纳米材料中，石墨烯(gr)及其衍生物由于较高的化学稳定性、显著的热力学性能和优异的阻隔性能，燃烧过程中可以改变聚合物的热解行为、热导率、热吸收、粘度和抗熔滴性，可以通过抑制热来提高聚合物的热稳定性、延迟着火点、抑制火焰传播和减小热释放速率。
技术实现思路
1、三磷酸腺苷(atp)作为一种核苷酸，是由磷酸基团、核糖和腺嘌呤组成，其结构富含p(18.3％)、n(13.8％)和c(23.7％)元素，能为金属离子的相互作用提供n、o、p位点，形成配位化合物；在这里，atp同时含有酸源、碳源和含氮气源的结构成分，受热时分解释放出的磷酸可与碳源羟基发生酯化反应生成粘稠态的沉积产物，有利于高温阶段碳源补给；并且，含氮基团作为气源，受热分解产生的氮气/氨气有利于进一步促进碳沉积催化；此外，过渡金属能够使聚合物热解沉积在凝聚相中，并催化裂化成小分子，进一步脱氢(或脱水)、芳构化，然后交联成炭，达到抑制有机物产生并催化其成炭的作用，促进聚合物形成无定性碳，提高残留炭层的质量和强度。
2、为实现上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是。
3、一种双金属atp络合物复合石墨烯防火涂层的制备方法，包括以下步骤。
4、1、rgo@acc纳米复合阻燃剂的制备。
5、首先，分别称取0.25g三水硝酸铜(cu(no3)2·3h2o)，0.15g六水硝酸钴(co(no3)2·6h2o)溶解于10ml去离子水中，记为a溶液；将0.4g三磷酸腺苷(atp)溶解于30ml的去离子水中，记为b溶液液；其次，将上述a溶液缓慢的滴加到盛装有0.025g氧化石墨烯(go)分散液的三颈烧瓶中，并将go混合液在室温下搅拌60min后继续加入配制好的b溶液，在80℃下继续搅拌2h；将得到的go混合浆液转移到聚四氟乙烯高压釜中，并在120℃下进行16h的水热反应；最后，采用去离子水反复洗涤沉淀，除去多余的金属离子和atp，并通过冷冻干燥获得rgo@atp-cu-co(rgo@acc)纳米复合阻燃剂样品，具体制备方案如图1所示。
6、2、双金属atp络合物复合石墨烯防火涂层的制备。
7、首先，称取聚磷酸盐(mpp)、季戊四醇(per)、三聚氰胺(mel)分散在适量水中并搅拌，得到均匀的膨胀体系混合液待用；其次，将水性环氧树脂乳液(ep)和固化剂加入到膨胀体系混合液中，继续搅拌20min，得到膨胀型环氧树脂混合液；然后，将rgo@acc纳米复合阻燃剂超声分散于10ml去离子水中，并将rgo@acc悬浮液加入到膨胀型环氧树脂混合液中继续搅拌混合30min，得到混合均匀的rgo@acc膨胀型环氧树脂浆料；最后，将rgo@acc膨胀型环氧树脂浆料刷涂在喷砂处理等级为sa2的钢片表面，刷涂完成后常温固化7天，得到双金属atp络合物复合石墨烯防火涂层。
8、进一步地，步骤1中六水硝酸钴与三水硝酸铜的摩尔比为1:1-1.5。
9、进一步地，步骤1中三水硝酸铜与三磷酸腺苷的质量比为1:1-2。
10、进一步地，步骤1中氧化石墨烯与三水硝酸铜的质量比为1:5-15。
11、进一步地，步骤1中氧化石墨烯可以为六方氮化硼、氮化碳、二维mxene。
12、进一步地，步骤2中环氧树脂、膨胀体系质量比为1:1-1.2。
13、进一步地，步骤2中环氧树脂、固化剂质量比为2:1-1.2。
14、进一步地，步骤2中固化剂可以为乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺。
15、进一步地，步骤2中聚磷酸盐、季戊四醇、三聚氰胺比为5.5-6.5:2.5-3.5:1-1.5。
16、进一步地，步骤2中rgo@acc纳米复合阻燃剂占聚磷酸盐、季戊四醇、三聚氰胺、水性环氧树脂乳液、固化剂和rgo@acc纳米复合阻燃剂质量总和的1.5-3.0wt.％。
17、本发明所提供的一种双金属atp络合物复合石墨烯防火涂层的制备方法，结合了rgo优异的阻隔性能、金属离子催化成炭作用和atp促进炭层膨胀炭化的耦合作用，通过简单的水热法合成了新型可膨胀/高催化的rgo@acc纳米复合阻燃剂，并将该阻燃剂应用于防火涂料体系，得到了一种具有气相阻燃和凝聚相阻燃双重功能的rgo@acc/ep纳米复合防火涂层，该涂层的研制符合高效防火、节能降耗、经济节约、无毒低污染、生态环保的发展趋势和涂料行业的主流趋势，在保护物件、赢得抢救时间等方面具有重要意义。
18、此外，本发明提供的一种双金属atp络合物复合石墨烯防火涂层的制备方法，具有以下有益效果。
19、(1)与单金属催化剂相比，双金属元素相比较于单一的元素组成具有更多活性位点种类，有利于提高反应的催化活性、选择性和协同效力。
20、(2)三磷酸腺苷(atp)作为有机配体，它同时含有高含量的n、p元素，能够提供酸源和气源，并且能够促进炭层膨胀炭化，增强炭层阻燃性能。
21、(3)还原氧化石墨烯(rgo)作为二维纳米片层材料，其优异的物理阻隔性，能够延长可燃气体逸出路径，提高阻燃性能。
1.一种双金属atp络合物复合石墨烯防火涂层的制备方法，包括以下步骤:
2.如权利要求1所述方法制备的双金属atp络合物复合石墨烯防火涂层。
