本发明属于阻燃材料和复合板材，尤其涉及一种阻燃预警涂料及其制备方法及其应用。
背景技术：
1、作为一种环境友好且可再生的天然资源，木材由于其低生产成本、分级多孔的结构、易于加工和可降解等优势，在建筑、室内外装饰装修以及造纸等领域得到广泛应用。然而，其固有的易燃性是应用开发中亟待解决的关键问题之一。解决木材及其制品防火安全的难点主要体现在两个方面：(1)木材易燃且燃烧时火焰蔓延速度快，潜在火灾隐患大；(2)传统火灾烟雾传感器等的预警时间通常大于100秒，且灵敏度低，预警响应迟滞。
2、火灾阻燃预警涂料作为一种方便、经济和有效的手段被广泛应用于各种如木材和纺织品等易燃基材表面，能够同时实现主动预警响应和被动阻燃保护双重作用。相比于需要安装在特定位置的传统火灾探测报警器，智能火灾预警涂层与火焰的接触面积大大增加，在提高预警效率和木材防火安全方面具有重要的应用价值。
3、氧化石墨烯(graphene oxide，go)拥有独特的二维片层结构，其碳原子平面被羟基、羧基、环氧基等大量含氧基团修饰，破坏了石墨烯的共轭结构，因此go在常温下呈现电绝缘状态。然而，go优秀的热阻响应机制使其在火灾预警涂层中具有优异表现。一旦火灾发生，当材料表面温度达到着火温度(220～500℃)后，涂层中的go受热发生还原反应生成还原氧化石墨烯(reduced graphene oxide，rgo)，表面含氧官能团(羟基、羧基等)逐渐脱失，着火点附近电极间的电阻迅速降低，导电回路接通，从而可实现对于火灾的及时预警。但是，rgo在大气条件下的热稳定性差，在火焰攻击下可以完全燃烧殆尽。因此，基于纯go制备的火灾预警涂层不足以提供充足的火灾预警时间。
技术实现思路
1、本发明针对现有技术中的不足，本发明提供一种阻燃预警涂料及其制备方法及其应用，能够解决目前阻燃预警涂覆材料效应温度高，热还原速度慢，报警信号不持久以及使用强酸与强氧化剂，环保负荷大的技术问题。
2、本发明提供的技术方案如下所示：
3、本发明提供一种阻燃预警涂料的制备方法，包括以下步骤：
4、将三聚氰胺mel和三磷酸腺苷atp分别溶于去离子水中；
5、将配置好的atp溶液逐滴加入到mel溶液中，滴加完毕后，回流加热搅拌下进行反应；
6、反应结束后，将反应混合物冷却至室温并静置得到沉淀产物，再对沉淀产物进行洗涤、过滤、干燥和研磨，得到改性atp粉末；
7、将改性atp粉末、纤维素纳米纤维cnf粉末和氧化石墨烯go粉末混合分散于去离子水中得到混合溶液，再经过浓缩得到阻燃预警涂料。
8、进一步的，所述atp与mel反应的摩尔比为1：1～2。
9、进一步的，所述将mel溶于去离子水的方法包括：在80～100℃搅拌20～30min。
10、进一步的，所述将配置好的atp溶液逐滴加入到mel溶液中的方法包括：控制atp溶液在20～30min内滴加完毕；
11、所述加热搅拌是在80～100℃搅拌4～6h。
12、进一步的，所述静置时间为8～10h。
13、进一步的，所述对沉淀产物进行洗涤、过滤、干燥和研磨，包括：
14、使用超纯水对沉淀产物进行多次洗涤、过滤，并在40～50℃下真空干燥10～12h，对干燥后的沉淀产物进行球磨4～6h。
15、进一步的，所述改性atp粉末的质量为go质量的2.5～10wt％，所述cnf的质量为go质量的10wt％，所述改性atp粉末、cnf粉末和go粉末采用超声处理的方式分散于去离子水中得到混合溶液。
16、进一步的，所述混合溶液采用蒸发溶剂的方式浓缩浓度至2～3％。
17、本发明还提供一种阻燃预警涂料，其特征在于，根据上述所述阻燃预警涂料的制备方法制备得到。
18、本发明还提供一种根据上述所述的阻燃预警涂料在提高木材阻燃预警性能中的应用，通过涂覆的方式将所述阻燃预警涂料处理木材。
19、有益效果
20、(1)本发明的改性atp粉末与纤维素纳米纤维和氧化石墨烯混合后制得的涂料呈现出高效的阻燃行为，并且组装过程不使用强酸、强氧化剂，制备和组装过程绿色、环保，环境负荷小。同时，数据还表明，纯木材的极限氧指数(loi)为24.3％，逐层涂覆3层氧化石墨烯/纤维素纳米纤维涂料后得到的智能木材loi提升至32.2％，当涂料中添加改性atp粉末后，木材loi进一步提升至67.4％，并能够达到垂直燃烧测试v-0级，表明添加改性atp粉末的涂料对木材具有优异的阻燃效果。
21、(2)本发明制得的阻燃预警涂料涂覆在木材上，经测试，木材在受到火焰袭击时，在1.8秒就能触发火灾警报，火灾预警响应时间长达58分钟。实现了超灵敏的预警响应速度，解决了现有技术中纯氧化石墨烯涂层在火灾预警中响应时间短，预警信号不稳定的局限，拓展了氧化石墨烯基火灾预警涂层的应用价值和实用范围。
1.一种阻燃预警涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的阻燃预警涂料的制备方法，其特征在于，所述atp与mel反应的摩尔比为1：1～2。
3.根据权利要求1所述的阻燃预警涂料的制备方法，其特征在于，所述将mel溶于去离子水的方法包括：在80～100℃搅拌20～30min。
4.根据权利要求1所述的阻燃预警涂料的制备方法，其特征在于，所述将配置好的atp溶液逐滴加入到mel溶液中的方法包括：控制atp溶液在20～30min内滴加完毕；
5.根据权利要求1所述的阻燃预警涂料的制备方法，其特征在于，所述静置时间为8～10h。
6.根据权利要求1所述的阻燃预警涂料的制备方法，其特征在于，所述对沉淀产物进行洗涤、过滤、干燥和研磨，包括：
7.根据权利要求1所述的的阻燃预警涂料的制备方法，其特征在于，所述改性atp粉末的质量为go质量的2.5～10wt％，所述cnf的质量为go质量的10wt％，所述改性atp粉末、cnf粉末和go粉末采用超声处理的方式分散于去离子水中得到混合溶液。
8.根据权利要求1所述的阻燃预警涂料的制备方法，其特征在于，所述混合溶液采用蒸发溶剂的方式浓缩浓度至2～3％。
9.一种阻燃预警涂料，其特征在于，根据权利要求1～8任一项所述阻燃预警涂料的制备方法制备得到。
10.一种根据权利要求9所述的阻燃预警涂料在提高木材阻燃预警性能中的应用，其特征在于，通过涂覆的方式将所述阻燃预警涂料处理木材。
