CN104448237A

CN104448237A - 一种适用于钢管的硅氮磷协同阻燃环氧树脂粉末涂料及其制备方法

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Publication number: CN104448237A
Application number: CN201410616991.6A
Authority: CN
Inventors: 吴伟国
Original assignee: GUANGDONG YITONG STEEL PIPE INDUSTRIAL Co Ltd
Current assignee: GUANGDONG YITONG STEEL PIPE INDUSTRIAL Co Ltd
Priority date: 2014-11-05
Filing date: 2014-11-05
Publication date: 2015-03-25
Anticipated expiration: 2034-11-05
Also published as: CN104448237B

Abstract

本发明公开了一种适用于钢管的硅氮磷协同阻燃的环氧树脂粉末涂料及其制备方法。所述涂料由30～80wt%硅磷改性环氧树脂基料、2～10wt%含硅氮的环氧树脂固化剂、5～15wt%成炭剂、5～20wt%发泡剂、5～20wt%成炭催化剂、0.5～2wt%固化促进剂、2～10wt%颜填料和0.1～2wt%流平剂组成。该涂料是先将环氧树脂基料依次进行有机硅、磷改性，再与含硅氮的环氧树脂固化剂、成炭剂、发泡剂、成炭催化剂、固化促进剂、颜填料和流平剂进行混合准备得到。本发明改性固化后的环氧树脂氧指数高于33。本发明采用静电喷涂法将粉末涂料喷涂在预热钢材上，在高温800～1000℃条件下的耐火时间长于2h。

Description

一种适用于钢管的硅氮磷协同阻燃环氧树脂粉末涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种阻燃涂料。更具体地，涉及一种适用于钢管的硅氮磷协同阻燃环氧树脂粉末涂料及其制备方法。

背景技术

钢管在钢铁厂流水线上下线后，其表面耐蚀性能差，在储运过程和使用过程中很容易被腐蚀，严重影响其性能和使用寿命。一旦其表面被腐蚀，其后续处理过程繁琐，工作量大。同时，钢管在高温环境下力学性能会迅速下降，如一般45号钢在600℃条件下0.5h开始软化。因此，对这些钢管采取保护措施，避免其受到高温火焰的直接灼烧，就可以大大减少高温环境对钢管部件的损坏。目前生产中采用钢管表面施镀合金，表面磷化等工艺对钢管进行处理，提高其防腐性能。与其他表面防腐处理工艺相比，涂装防腐蚀涂料形成涂层保护工艺具有操作简捷、性能优异以及经济效益高等一些其它材料无法比拟的优势，同时，阻燃涂层能进一步增强钢管在高温下的安全性。

粉末涂料具有不含溶剂、减少环境污染、节省能源、贮存稳定、运输方便等优势，具有良好的经济和社会效应。其中，阻燃粉末涂料可分为膨胀型和非膨胀型两类，非膨胀型防火涂料通过自身的高难燃性实现防火的目的，但是其隔热功能需要较厚的涂层厚度才能实现；膨胀型涂料则是通过遇火形成蜂窝炭化层隔离高温环境实现阻燃，因而其厚度可以更薄，有利于降低成本与减少承重。但是，目前现有的钢管表面涂层所起到的作用较单一，综合性能欠佳，最主要的是阻燃性能有待很大的提高。

环氧树脂广泛用于半导体封装、粘结、涂料等行业，随着这些行业对安全性的要求日益增高，对环氧树脂的耐热阻燃性能的要求也不断在提高。然而，传统的添加剂型阻燃无法满足阻燃、绝缘、力学性能优异以及与基体相容性好等综合要求。使用反应型阻燃剂，即将阻燃元素，如氯、溴、磷等元素引入环氧树脂基体中，可以有效提高环氧树脂的氧指数，但是卤系阻燃剂在燃烧是会放出有毒的卤化氢、卤化二苯并二噁英等物质，并且废弃后对环境污染较大，因而应用受到限制。磷本质阻燃体系会提高体系的吸湿性和降低力学性能，并由于其结构的特殊性，大多数含磷环氧树脂体系的磷含量不超过10%，阻燃性能提高幅度受到限制，因此，采用多种无害元素协同阻燃具有重要意义。目前也有人提出了硅氮磷协同阻燃环氧树脂，但是受到制备思路和工艺的限制，其阻燃性能虽有一定的提高，但是阻燃性能以及综合性能仍然不尽如人意。

据此，本发明旨在开发一种阻燃性能更好、具有良好的附着力，耐候性、耐腐蚀性、耐高温性能等综合性能优良的钢管外表面防腐蚀阻燃涂料。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有钢管表面涂料的缺陷和不足，提供一种具有良好的附着力、综合性能优良的钢管外表面防腐蚀阻燃涂料。本发明所述的环氧树脂涂料是以有机硅和磷改性的环氧树脂作为基料，结合含硅氮的固化剂，在基料中添加成炭剂、发泡剂、成炭催化剂、固化促进剂等，有效改善了涂料的阻燃性能。

本发明的目的是提供一种适用于钢管的硅氮磷协同阻燃环氧树脂粉末涂料。

本发明另一目的是提供所述硅氮磷协同阻燃环氧树脂粉末涂料的制备方法。

本发明再一目的是提供所述硅氮磷协同阻燃环氧树脂粉末涂料的应用和使用方法。

本发明上述目的通过以下技术方案实现：

本发明首先提供了一种提高环氧树脂阻燃性能的方法，具体是先依次对环氧树脂进行硅、磷改性得到硅磷改性环氧树脂基料，再用含硅氮的环氧树脂固化剂进行固化；所述含硅氮的环氧树脂固化剂具有如下分子结构式：

其中，n=1～2500，R为含有有机胺的取代基。

本发明提供了一种硅氮磷协同阻燃的环氧树脂粉末涂料，是以硅磷改性环氧树脂基料配合含硅氮的环氧树脂固化剂，再与成炭剂、发泡剂、成炭催化剂、固化促进剂、颜填料和流平剂进行混合，制备而成。

优选地，所述硅氮磷协同阻燃的环氧树脂粉末涂料由如下组分组成：30～80wt%硅磷改性环氧树脂基料、2～10wt%含硅氮的环氧树脂固化剂、5～15wt%成炭剂、5～20wt%发泡剂、5～20wt%成炭催化剂、0.5～2wt%固化促进剂、2～10 wt%颜填料和0.1～2wt%流平剂，并且上述各组分的含量之和为100%。

其中，所述硅磷改性环氧树脂基料是经过硅磷改性的环氧树脂基料；优选地，所述环氧树脂基料是双酚A环氧树脂、酚醛-环氧树脂、聚乙二醇型环氧树脂或脂环族环氧树脂。

所述含硅氮的环氧树脂固化剂具有如下分子结构式：

其中，n=1～2500，R为含有有机胺的取代基；优选为胺基、脂肪胺基或苯胺基等。

优选地，所述含硅氮的环氧树脂固化剂为胺基封端的聚二甲基硅烷、二苯胺基二甲基硅烷、二甲基二丁胺基硅烷或胺基封端的聚二甲基硅烷。

另外，优选地，所述成炭剂是有机多羟基化合物；

优选地，所述发泡剂是三聚氰胺或双氰胺；

优选地，所述成炭催化剂是磷酸铵、磷酸尿素、聚磷酸铵、聚磷酸铵钾、聚磷酸铵镁或磷酸三聚氰胺中的一种或两种以上的组合；

优选地，所述固化促进剂是咪唑或咪唑衍生物；

优选地，所述颜填料是轻质碳酸钙、硫酸钡、石英粉、滑石粉、硅灰石、氧化铁、氧化铝、二氧化钛或氧化锌中的一种或两种以上的组合；

优选地，所述流平剂是聚丙烯酸酯类及其共聚物、聚乙烯醇缩醛或醋酸纤维素材料中的一种或两种以上的组合。

更优选地，所述成炭剂是淀粉、葡萄糖、纤维素、半纤维素、木质素或季戊四醇及其衍生物中的一种或两种。

更优选地，所述固化促进剂是咪唑、2-甲基咪唑或3-甲基咪唑。固化促进剂的作用是添加到含硅氮的环氧树脂固化剂中来促进环氧树脂固化。

本发明还提供了一种优选的所述硅磷改性环氧树脂基料的制备方法，具体步骤如下：

S1.按照500mL：50～80g：5～20 g的比例，在甲苯中加入环氧树脂基料、二氯有机硅烷和/或氯封端聚二甲基硅氧烷，回流反应3～5h；

S2.反应中产生的氯化氢用三乙胺吸收，产物用水洗涤后，蒸发除去溶剂，产物干燥1～3h；

S3.干燥后的产物重新用等量的甲苯溶解后，按照每500mL甲苯中加入10g的比例，加入9，10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物，回流反应3～5h；

S4.产物用水洗涤后，蒸发除去溶剂，产物干燥1～3h；

S5.干燥后的产物研磨至100～200目，制得硅磷改性环氧树脂基料。

其中，步骤S1所述环氧树脂基料为双酚A环氧树脂、酚醛-环氧树脂、聚乙二醇型环氧树脂或脂环族环氧树脂。

作为一种实施方案，更优选地，所述硅磷改性环氧树脂基料的制备方法为：在每500mL甲苯中放入50～80g环氧树脂基料、5～20g二氯有机硅烷和/或氯封端聚二甲基硅氧烷，出气口用碱液吸收氯化氢，采用回流反应3～5h，反应中产生的氯化氢用三乙胺吸收，产物用水洗涤后，在旋转式蒸发器中除去溶剂，产物干燥1～3h；干燥后的产物重新用500mL甲苯溶解后，加入10g DOPO（9，10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物），回流反应3～5h，产物用水洗涤后，在旋转式蒸发器中除去溶剂，产物干燥1～3h，研磨至100～200目，制得硅磷改性环氧树脂基料。

优选地，所述氯封端聚二甲基硅氧烷的制备方法如下：

S11.按照100mL：10g：1g的比例，在甲苯中加入二羟基封端的聚二甲氧基硅烷和二氯二甲基硅烷，回流反应3～5h；

S12.反应中产生的氯化氢用碱液吸收，产物用水洗涤后，蒸发除去溶剂，干燥得到氯封端聚二甲基硅氧烷。

作为一种实施方案，更优选地，所述氯封端聚二甲基硅氧烷的制备方法：在每500mL甲苯中放入50～100g二羟基封端的聚二甲氧基硅烷、5～10g二氯二甲基硅烷，采用回流反应3～5h，反应中产生的氯化氢用碱液吸收，产物用水洗涤后，在旋转式蒸发器中除去溶剂，干燥得到氯封端聚二甲基硅氧烷。

另外，本发明还提供了上述硅氮磷协同阻燃的环氧树脂粉末涂料的制备方法，步骤如下：

S1.制备氯封端聚二甲基硅氧烷，方法如上所述；

S2.制备硅磷改性环氧树脂基料，方法如上所述；

S3.按照质量比，将硅磷改性环氧树脂基料和流平剂在110℃下混合，制得预混合料；

S4.按照质量比，将预混合料与含硅氮的环氧树脂固化剂、固化促进剂、成炭剂、成炭催化剂、发泡剂、颜填料混合后，放入球磨机，球磨12～24h，筛分后得到100～200目的粉末涂料。

本发明还提供上述硅氮磷协同阻燃的环氧树脂粉末涂料在提高钢管阻燃性能方面的应用。优选地，是作为表面涂料喷涂在钢管表面（优选喷涂厚度为2.5～3cm），以提高其阻燃性能，更进一步地，钢管的其它综合性能（如耐候性、耐腐蚀性）也得到大幅提升。具体应用的方法是采用静电喷涂方法，将粉末涂料喷涂到预热至130℃的钢管表面。

本发明经过大量探索和研究，先将环氧树脂基料依次进行有机硅改性、磷改性，得到硅磷改性环氧树脂基料，然后再与含硅氮的环氧树脂固化剂、成炭剂、发泡剂、成炭催化剂、固化促进剂、颜填料和流平剂进行混合后球磨12～24h，经筛分得到100～200目的粉末涂料。所用原料和配比是经过大量探索实验和验证得到的，达到了硅氮磷协同增效阻燃的目的，制备得到的改性环氧树脂固化后氧指数高于33（一般氧指数＞27就属于属难燃材料，且氧指数越高表明阻燃性能越好），制备得到的环氧树脂粉末涂料喷涂在预热钢材上，在高温800～1000℃条件下的耐火时间长于2h。

本发明具有以下有益效果：

本发明首先将环氧树脂基料依次进行有机硅改性、磷改性，得到硅磷改性环氧树脂基料，再与含硅氮的环氧树脂固化剂进行固化，来提高环氧树脂的阻燃性。改性环氧树脂固化后氧指数均高于33，在高温800～1000℃条件下的耐火时间长于2h，环氧树脂阻燃性能得到质的提升。

本发明在得到硅、氮、磷三者协同阻燃体系的基础上，在涂料体系加入了含有更高氮、磷比的发泡剂和成炭催化剂，其有益效果体现如下：在受热或者燃烧过程中，磷促进焦炭形成，硅增加这些碳层的热稳定性，氮可以释放出非可燃的气体形成泡沫膨胀结构，抑制可燃性挥发物的形成以及外界氧的进入，进一步提高基体阻燃性能。

本发明的环氧树脂粉末涂料成本低廉，与金属表面的结合力高，耐热性好，在钢材表面喷涂成2.5～3cm的涂层，高温800～1000℃条件下的耐火时间长于2h。

具体实施方式

以下结合具体实施例来进一步说明本发明，但实施例并不对本发明做任何形式的限定。除非特别说明，本发明采用的试剂、方法和设备为本技术领域常规试剂、方法和设备。

除非特别说明，本发明所用试剂和材料均为市购。

实施例1

1、制备氯封端聚二甲基硅氧烷

在氮气保护下，在配有冷凝管的三口瓶中加入500mL甲苯、50g二羟基封端的聚二甲氧基硅烷、5g二氯二甲基硅烷，出气口用碱液吸收氯化氢，回流反应3～5h。产物用水洗涤后再旋转式蒸发器中除去溶剂，干燥得到氯封端聚二甲基硅氧烷。

2、制备硅磷改性环氧树脂基料

在氮气保护下，在配有冷凝管的三口瓶中加入500mL甲苯、50g环氧树脂基料BE188（环氧当量182-192g/mol）、10g氯封端聚二甲基硅氧烷，出气口用碱液吸收氯化氢，采用回流反应3～5h，反应中产生的氯化氢用三乙胺吸收，产物用水洗涤后，在旋转式蒸发器中除去溶剂，产物干燥1～3h，重新用500mL甲苯溶解后，加入10g DOPO（9，10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物），回流反应3～5h，产物用水洗涤后，在旋转式蒸发器中除去溶剂，产物干燥1～3h，研磨至100～200目，制得硅磷改性环氧树脂基料。

3、硅磷改性环氧树脂基料固化

在130℃条件下，将上述制得的有机硅磷改性环氧树脂基料用胺基封端的聚二甲基硅烷（分子量600）固化交联。按照GB/T2406.1-2008方法测试得其极限氧指数（LOI）是36.3。

4、制备阻燃环氧树脂粉末涂料

（1）制备100kg环氧树脂粉末涂料：将1.5kg CDS-55-1醋丁纤维素和44kg 硅磷改性环氧树脂基料在110℃下混合后制得预混合料，再与3kg固化剂胺基封端的聚二甲基硅烷（分子量600），0.5kg固化促进剂2-甲基咪唑、15kg成炭剂季戊四醇、15kg成炭催化剂磷酸三聚氰胺、15kg发泡剂双氰胺、6kg颜填料轻质碳酸钙放入球磨机12h，筛分后得到200目的粉末涂料。

（2）将制备所得粉末涂料参照GB/T 15442.4-1995进行小室燃烧法测定，结果显示，质量损失为3.4g，炭化体积为6.5cm³。

5、将上述制得的阻燃环氧树脂粉末涂料采用静电喷涂方法利用喷枪喷到预热至130℃的钢管上，厚度为3cm。

实施例2

1、制备氯封端聚二甲基硅氧烷，方法同实施例1。

2、制备硅磷改性环氧树脂基料

在氮气保护下，在配有冷凝管的三口瓶中加入500mL甲苯、50g环氧树脂基料BE188（环氧当量182-192g/mol）、5g氯封端聚二甲基硅氧烷、5g二氯二甲基硅烷，出气口用碱液吸收氯化氢，采用回流反应3～5h，反应中产生的氯化氢用三乙胺吸收，产物用水洗涤后，在旋转式蒸发器中除去溶剂，产物干燥1～3h，重新用500mL甲苯溶解后，加入10g DOPO（9，10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物），回流反应3～5h，产物用水洗涤后，在旋转式蒸发器中除去溶剂，产物干燥1～3h，研磨至100～200目，制得硅磷改性环氧树脂基料。

3、硅磷改性环氧树脂基料固化

在130℃条件下，将上述制得的有机硅磷改性环氧树脂基料用二苯胺基二甲基硅烷固化交联。按照GB/T2406.1-2008方法测试得其极限氧指数（LOI）是35.1。

4、制备阻燃环氧树脂粉末涂料

（1）制备100kg环氧树脂粉末涂料：将1.5kg CDS-55-1醋丁纤维素和44kg 硅磷改性环氧树脂基料在110℃下混合后制得预混合料，再与3kg二苯胺基二甲基硅烷，0.5kg固化促进剂2-甲基咪唑、15kg成炭剂木质素、15kg成炭催化剂磷酸铵、15kg发泡剂三聚氰胺、3kg颜填料滑石粉、3kg颜填料二氧化钛放入球磨机12h，筛分后得到200目的粉末涂料。

（2）将制备所得粉末涂料参照GB/T 15442.4-1995进行小室燃烧法测定，结果显示，质量损失为3.2 g，炭化体积为5.4cm³。

5、将上述制得的阻燃环氧树脂粉末涂料采用静电喷涂方法利用喷枪喷到预热至150℃的钢管上，厚度为2.5cm。

实施例3

1、制备氯封端聚二甲基硅氧烷，方法同实施例1。

2、制备硅磷改性环氧树脂基料

在氮气保护下，在配有冷凝管的三口瓶中加入500mL甲苯、80g环氧树脂基料DER331（环氧当量182-192g/mol）、10g二氯二甲基硅烷，出气口用碱液吸收氯化氢，采用回流反应3～5h，反应中产生的氯化氢用三乙胺吸收，产物用水洗涤后，在旋转式蒸发器中除去溶剂，产物干燥1～3h，重新用500mL甲苯溶解后，加入10g DOPO（9，10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物），回流反应3～5h，产物用水洗涤后再旋转式蒸发器中除去溶剂，产物干燥1～3h，研磨至100～200目，制得硅磷改性环氧树脂基料。

3、硅磷改性环氧树脂基料固化

在130℃条件下，将上述制得的有机硅磷改性环氧树脂基料用二甲基二丁胺基硅烷固化交联。按照GB/T2406.1-2008方法测试得其极限氧指数（LOI）是33.8。

4、制备阻燃环氧树脂粉末涂料

（1）制备100kg环氧树脂粉末涂料：将1.5kg CDS-55-1醋丁纤维素和44kg 硅磷改性环氧树脂基料在110℃下混合后制得预混合料，再与3kg固化剂二甲基二丁胺基硅烷，0.5kg固化促进剂2-甲基咪唑、15kg成炭剂木质素、15kg成炭催化剂磷酸铵、15kg发泡剂三聚氰胺、3kg颜填料滑石粉、3kg颜填料二氧化钛放入球磨机12h，筛分后得到200目的粉末涂料。

（2）将制备所得粉末涂料参照GB/T 15442.4-1995进行小室燃烧法测定，结果显示，质量损失为2.9 g，炭化体积为4.8cm³。

5、将上述制得的阻燃环氧树脂粉末涂料采用静电喷涂方法利用喷枪喷到预热到130℃的钢管上，厚度为3cm。

实施例4

1、制备氯封端聚二甲基硅氧烷和硅磷改性环氧树脂基料，方法同实施例1。

2、硅磷改性环氧树脂基料固化

在130℃条件下，将上述制得的有机硅磷改性环氧树脂基料用胺基封端的聚二甲基硅烷（分子量600）固化交联。按照GB/T2406.1-2008方法测试得其极限氧指数（LOI）是35.5。

3、制备阻燃环氧树脂粉末涂料

（1）制备100kg环氧树脂粉末涂料：将1kg丙烯酸丁酯和50kg 硅磷改性环氧树脂基料在90℃下混合后制得预混合料，再与4kg固化剂胺基封端的聚二甲基硅烷（分子量600），0.5kg固化促进剂2-甲基咪唑、15kg成炭剂季戊四醇、15kg成炭催化剂磷酸三聚氰胺、15kg发泡剂双氰胺、6kg颜填料氧化铁放入球磨机12h，筛分后得到200目的粉末涂料。

（2）将制备所得粉末涂料参照GB/T 15442.4-1995进行小室燃烧法测定，结果显示，质量损失为2.8g，炭化体积为6.2cm³。

4、将上述制得的阻燃环氧树脂粉末涂料采用静电喷涂方法利用喷枪喷到预热至130℃的钢管上，厚度为3cm。

对比例

1、按照实施例1的方法制备硅磷改性环氧树脂基料。

2、分组

第一组是硅磷改性环氧树脂基料配合不同的固化剂；

第二组是环氧树脂 BE188配合含硅氮的固化剂；

第三组是既没有硅磷改性环氧树脂基料，也没有含硅氮的固化剂。

具体如表1所示。

3、按照表1各组的环氧树脂基料与固化剂的组合，按照实施例1的方法进行固化，固化交联后极限氧指数LOI按照GB/T2406.1-2008方法测试，结果如表1所示。

表1

Claims

1.一种提高环氧树脂阻燃性能的方法，其特征在于，首先依次对环氧树脂进行硅、磷改性得到硅磷改性环氧树脂基料，再用含硅氮的环氧树脂固化剂进行固化；所述含硅氮的环氧树脂固化剂具有如下分子结构式：

其中，n=1～2500，R为含有有机胺的取代基。

2.根据权利要求1所述提高环氧树脂阻燃性能的方法，其特征在于，所述硅磷改性环氧树脂基料的制备方法如下：

S1.按照500mL：50～80g：5～20g的比例，在甲苯中加入环氧树脂基料、二氯有机硅烷和/或氯封端聚二甲基硅氧烷，回流反应3～5h；

S4.产物用水洗涤后，蒸发除去溶剂，产物干燥1～3h；

S5.干燥后的产物研磨至100～200目，制得硅磷改性环氧树脂基料；

其中，步骤S1所述环氧树脂基料是双酚A环氧树脂、酚醛-环氧树脂、聚乙二醇型环氧树脂或脂环族环氧树脂。

3.根据权利要求2所述提高环氧树脂阻燃性能的方法，其特征在于，所述氯封端聚二甲基硅氧烷的制备方法如下：

4.一种硅氮磷协同阻燃的环氧树脂粉末涂料，其特征在于，由如下组分组成：30～80wt%硅磷改性环氧树脂基料、2～10wt%含硅氮的环氧树脂固化剂、5～15wt%成炭剂、5～20wt%发泡剂、5～20wt%成炭催化剂、0.5～2wt%固化促进剂、2～10 wt%颜填料和0.1～2wt%流平剂。

5.根据权利要求4所述硅氮磷协同阻燃的环氧树脂粉末涂料，其特征在于，所述硅磷改性环氧树脂基料的制备方法如权利要求2所述。

6.根据权利要求4所述硅氮磷协同阻燃的环氧树脂粉末涂料，其特征在于，所述含硅氮的环氧树脂固化剂如权利要求1所述。

7.根据权利要求4所述硅氮磷协同阻燃的环氧树脂粉末涂料，其特征在于，所述成炭剂是有机多羟基化合物；

所述发泡剂是三聚氰胺或双氰胺；

所述成炭催化剂是磷酸铵、磷酸尿素、聚磷酸铵、聚磷酸铵钾、聚磷酸铵镁或磷酸三聚氰胺中的一种或两种以上的组合；

所述固化促进剂是咪唑或咪唑衍生物；

所述颜填料是轻质碳酸钙、硫酸钡、石英粉、滑石粉、硅灰石、氧化铁、氧化铝、二氧化钛或氧化锌中的一种或两种以上的组合；

所述流平剂是聚丙烯酸酯类及其共聚物、聚乙烯醇缩醛或醋酸纤维素材料中的一种或两种以上的组合。

8.根据权利要求7所述硅氮磷协同阻燃的环氧树脂粉末涂料，其特征在于，所述成炭剂是淀粉、葡萄糖、纤维素、半纤维素、木质素或季戊四醇及其衍生物中的一种或两种以上的组合；所述固化促进剂是咪唑、2-甲基咪唑或3-甲基咪唑。

9.一种权利要求4～8任一所述硅氮磷协同阻燃的环氧树脂粉末涂料的制备方法，其特征在于，步骤如下：

S1.制备氯封端聚二甲基硅氧烷，方法如权利要求3所述；

S2.制备硅磷改性环氧树脂基料，方法如权利要求2所述；

S4.按照质量比，将预混合料与含硅氮的环氧树脂固化剂、固化促进剂、成炭剂、成炭催化剂、发泡剂、颜填料混合后，球磨12～24h，筛分后得到100～200目的粉末涂料。

10.权利要求4～8任一所述硅氮磷协同阻燃的环氧树脂粉末涂料在提高钢管阻燃性能方面的应用。