[發明專利]多彩超細微膠囊紅磷制備新方法與應用

無效

• 申請號: 200910178245.2
• 申請日: 2009-09-23
• 公開（公告）號: CN101691452A
• 公開（公告）日: 2010-04-07
• 發明（設計）人: 張田林;文艷芬;蘇婧
• 申請（專利權）人: 淮海工學院
• 主分類號: C09C1/00
• 分類號: C09C1/00;C09C3/10;C09C3/08;C09K21/04;C08K9/10;C08K9/04
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技術領域

本發明涉及一種合成材料助劑，特別涉及多彩微膠囊紅磷及其制備方法與應用。本發明提供的多彩微膠囊紅磷可直接作為有機顏料和阻燃劑對合成材料進行著色和阻燃處理。?

技術背景

紅磷作為一種環保的阻燃劑品種已有30多年的使用歷史。但紅磷自身有多方面缺點：①易吸濕氧化轉化為亞磷酸和劇毒的磷化氫；②紅磷自身的熱穩定性比較差，在空氣中加熱240℃時，會發生自燃現象；③為了提高紅磷在合成材料中的分散度，紅磷要超細化處理，超細紅磷極易引起粉塵爆炸危險；④紅磷自身的暗紫紅色嚴重造成合成材料制品的色差。為了解決以上問題，對紅磷進行深加工處理是必要的。?

紅磷的深加工處理技術之一是超細化：紅磷分散在水或乙醇介質中，在烷基苯磺酸鈉、膠體氫氧化鋁、亞甲基二萘磺酸鈉、聚乙烯醇等分散劑的存在下，使用膠體磨、球磨機和超聲波處理，紅磷粒徑可達0.05～30μm，相當于有機顏料在合成材料中的分散粒徑。?

紅磷的深加工處理技術之二是微膠囊包覆，達到白化或穩定化處理的目的，例如US4210630、US4440880、US4853288、US5093199、US5043218、US5292494、US5351596、US6646625、US6765047、US6846854、US7005475、CN1995112A、CN1940014A、CN1632057A、CN101381605A、CN101343542A、CN1995112A等等使用無機物如鎂、鋁、鋅、錫、鎳、銅、鈦、硅的氫氧化物、氧化物、碳酸鹽或磷酸鹽以及脲醛樹脂、蜜胺樹脂、酚醛樹脂、聚氨酯、環氧樹脂等聚合物對超細化紅磷進行單層或多層微膠囊包覆處理，達到去除紅磷本色而獲得紅磷白化的效果，明顯改善了紅磷的物理性質、化學性質、機械性能和熱穩定，其著火點從240℃提高到350℃以上，吸水性和磷化氫釋放量大幅度降低，與合成材料相容性顯著提高，廣泛應用于聚酯、聚碳酸酯、聚酰胺、聚烯烴等熱塑料性樹脂，也可用于環氧樹脂、酚醛樹脂、不飽和聚酯樹脂等熱固性樹脂以及順丁橡膠、乙丙橡膠、纖維織品的阻燃。然而，迄今面市的微膠囊紅磷阻燃劑依然存在著暗紫紅色重，或者由于過度微膠囊包覆所制備的白化紅磷含量低缺陷。2009年，申請號為CN2009101408445提出了分子結構中含有羧基或磺酸基的水溶性有機色素鈉鹽、鉀鹽或銨鹽與氯化鈣、氯化鍶、氯化錳或氯化鋇反應生成的色素沉淀，所生成的色素沉淀沉積超細紅磷粒子表面，使用脲醛樹脂?水溶液、蜜胺樹脂水溶液或酚醛樹脂水溶液進行微膠囊包覆處理，制成外觀色彩與所述色淀色彩相同的彩色化微膠囊紅磷，實現了紅磷阻燃劑超細化、彩色化和穩定化的效果。然而CN2009101408445所提出的分子結構中含有羧基或磺酸基的水溶性有機色素數量有限，色淀品種色彩不豐富，工業應用可選擇范圍小，所以由色淀彩色化的紅磷阻燃劑存在色彩單一問題。?

發明內容

本發明提出一種制備多彩超細微膠囊紅磷阻燃劑的新方法，目的在于針對技術背景中微膠囊紅磷阻燃劑產品存在的缺陷和問題進行改進和創新。?

本領域的專業人員熟知分子結構中含有羧基或磺酸基的水溶性有機色素數量有限，并且能與氯化鈣、氯化鍶、氯化錳或氯化鋇等反應生成色相穩定的色淀數量更是少而又少。而在有機溶劑中可以溶解的有機色素和有機顏料數量品種龐大，工業應用可選擇范圍非常廣泛；CN2009101408445提出的色淀沉積對紅磷進行彩色化處理方法，是經過化學反應實現的，必定產生有色廢水需要脫色處理或污水處理。?

因此，本發明人選用在有機溶劑中可以溶解的有機色素或有機顏料對超細化紅磷進行沉積著色，而后使用脲醛樹脂水溶液、蜜胺樹脂水溶液或酚醛樹脂水溶液進行微膠囊包覆處理，制成外觀色彩與所述有機色素或有機顏料色彩相同的微膠囊彩色紅磷；其中所述的有機色素或有機顏料數量品種龐大，同時根據合成材料著色需要，依據三原色配色原理，混合使用兩種或兩種以上有機色素或有機顏料，可實現超細微膠囊紅磷阻燃劑產品的色彩豐富和色調多樣化。?

本發明所述的有機溶劑，其特征在于選自正己烷、石油醚、環己烷、甲基環己烷、四氫萘、十氫萘、苯、甲苯、二甲苯、氯苯、正丁醇、異丁醇、叔丁醇、氯仿、四氯化碳、二氯乙烷、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、乙醚、二丙醚或二丁醚中的一種或兩種以上混合溶劑。其中所述的有機溶劑和有機色素或有機顏料的質量比5～30∶100。?

本發明所述的有機色素或有機顏料指的是：?

C.I.分散紅4(C.I.60755，CAS：2379-90-0)、?