[發(fā)明專利]一種水性聚氨酯微膠囊化無鹵阻燃劑及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910116285.4
• 申請(qǐng)日: 2009-03-05
• 公開（公告）號(hào): CN101503526A
• 公開（公告）日: 2009-08-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡源;倪健雄;宋磊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)
• 主分類號(hào): C08K9/10
• 分類號(hào): C08K9/10;C08K3/32
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 汪祥虬

1.一種金屬離子交聯(lián)型水性聚氨酯微膠囊化無鹵阻燃劑，特征在于其為將無鹵阻燃劑加入按其重量1～6倍的水中，然后加入按無鹵阻燃劑與金屬離子交聯(lián)型水性聚氨酯的重量比為0.5～20∶1的水性聚氨酯和按無鹵阻燃劑重量0.5～10％的非離子型表面活性劑，室溫?cái)嚢?～20分鐘，再加入金屬離子重量為水性聚氨酯中聚氨酯重量0.1～10％的金屬鹽水溶液，室溫?cái)嚢?0～30分鐘，緩慢升溫到30～90℃并保溫0.5～4小時(shí)，然后降至室溫，過濾，將濾餅在80～100℃干燥4～8小時(shí)，得到的以金屬離子交聯(lián)型水性聚氨酯為殼、以被表面活性劑修飾的無鹵阻燃劑為核的微膠囊化無鹵阻燃劑，其中無鹵阻燃劑與金屬離子交聯(lián)型水性聚氨酯的重量比為0.5～20∶1；所述無鹵阻燃劑選自無機(jī)阻燃劑、膨脹型阻燃劑或有機(jī)磷系阻燃劑，其中的無機(jī)阻燃劑包括：三氧化二銻、氫氧化鋁、氫氧化鎂、草酸鋁、鋁酸鈣、碳酸鈣、氫氧化鈣、硼酸鋅、硼砂、膨脹石墨或紅磷；所述膨脹型阻燃劑包括：聚磷酸銨、三聚氰胺、氰脲酸三聚氰胺、焦磷酸三聚氰胺、硼酸三聚氰胺、正磷酸三聚氰胺、聚磷酸三聚氰胺、雙氰胺、胍、磷酸胍、磷酸脲、磷腈或磷酸鋅；所述有機(jī)磷系阻燃劑包括(RO)₃PO、RP(O)(OR)₂或R₂P(O)(OR)，其中R為烷基、芳基、烯基、氨基、環(huán)氧基、硫基或脲基；所述水性聚氨酯是包含一種重均分子量在10000～100000范圍內(nèi)的聚氨酯的水性分散體，這種分散體是先通過一種二官能多醇、一種二異氰酸酯和親水單體在催化劑存在下反應(yīng)得到有異氰酸酯端基的預(yù)聚物，再與鏈終止劑反應(yīng)而得；其中二官能多醇為重均分子量為200～10000的聚環(huán)氧乙烷二醇、聚環(huán)氧丙烷二醇、聚四氫呋喃二醇、聚己二酸乙二醇酯二醇、聚己二酸-1，4-丁二醇酯二醇、聚己二酸己二醇酯二醇或上述單體的均聚或共聚二醇；二異氰酸酯為異佛爾酮二異氰酸酯、四亞甲基二異氰酸酯，六亞甲基二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯、1，5-萘二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯或苯二亞甲基二異氰酸酯；親水單體為二羥甲基丙酸、二羥甲基丁酸、2，3-二羥基丁二酸或1，4-丁二醇-2-磺酸鈉；鏈終止劑為三乙胺、二甲基乙醇胺、氨水、鹽酸、醋酸或硫酸二甲酯；所述催化劑選自二月桂酸二丁基錫、辛酸亞錫或N-甲基嗎啉。

2.一種金屬離子交聯(lián)型水性聚氨酯微膠囊化無鹵阻燃劑的制備方法，其特征在于：將無鹵阻燃劑加入按其重量1～6倍的水中，然后加入按無鹵阻燃劑與金屬離子交聯(lián)型水性聚氨酯的重量比為0.5～20∶1的水性聚氨酯和按無鹵阻燃劑重量0.5～10％的非離子型表面活性劑，室溫?cái)嚢?～20分鐘，再加入金屬離子重量為水性聚氨酯中聚氨酯重量0.1～10％的金屬鹽水溶液，室溫?cái)嚢?0～30分鐘，緩慢升溫到30～90℃并保溫0.5～4小時(shí)，然后降至室溫，過濾，將濾餅在80～100℃干燥4～8小時(shí)，即得到水性聚氨酯微膠囊化無鹵阻燃劑產(chǎn)物；

所述無鹵阻燃劑選自無機(jī)阻燃劑、膨脹型阻燃劑或有機(jī)磷系阻燃劑，其中的無機(jī)阻燃劑包括：三氧化二銻、氫氧化鋁、氫氧化鎂、草酸鋁、鋁酸鈣、碳酸鈣、氫氧化鈣、硼酸鋅、硼砂、膨脹石墨或紅磷；所述膨脹型阻燃劑包括：聚磷酸銨、三聚氰胺、氰脲酸三聚氰胺、焦磷酸三聚氰胺、硼酸三聚氰胺、正磷酸三聚氰胺、聚磷酸三聚氰胺、雙氰胺、胍、磷酸胍、磷酸脲、磷腈或磷酸鋅；所述有機(jī)磷系阻燃劑包括(RO)₃PO、RP(O)(OR)₂或R₂P(O)(OR)，其中R為烷基、芳基、烯基、氨基、環(huán)氧基、硫基或脲基；

所述水性聚氨酯是包含一種重均分子量在10000～100000范圍內(nèi)的聚氨酯的水性分散體，這種分散體是先通過一種二官能多醇、一種二異氰酸酯和親水單體在催化劑存在下反應(yīng)得到有異氰酸酯端基的預(yù)聚物，再與鏈終止劑反應(yīng)而得；其中二官能多醇為重均分子量為200～10000的聚環(huán)氧乙烷二醇、聚環(huán)氧丙烷二醇、聚四氫呋喃二醇、聚己二酸乙二醇酯二醇、聚己二酸-1，4-丁二醇酯二醇、聚己二酸己二醇酯二醇或上述單體的均聚或共聚二醇；二異氰酸酯為異佛爾酮二異氰酸酯、四亞甲基二異氰酸酯，六亞甲基二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯、1，5-萘二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯或苯二亞甲基二異氰酸酯；親水單體為二羥甲基丙酸、二羥甲基丁酸、2，3-二羥基丁二酸或1，4-丁二醇-2-磺酸鈉；鏈終止劑為三乙胺、二甲基乙醇胺、氨水、鹽酸、醋酸或硫酸二甲酯；所述催化劑選自二月桂酸二丁基錫、辛酸亞錫或N-甲基嗎啉。