[發(fā)明專利]一種三聚氰胺/甲醛樹脂包覆三聚氰胺磷酸鹽阻燃劑微膠囊的制備方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110102975.1
• 申請(qǐng)日: 2011-04-25
• 公開（公告）號(hào): CN102229712A
• 公開（公告）日: 2011-11-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王正洲;徐爍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 同濟(jì)大學(xué)
• 主分類號(hào): C08K9/10
• 分類號(hào): C08K9/10;C08K5/3492;C08G12/32;B01J13/02
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 張磊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種三聚氰胺/甲醛樹脂包覆三聚氰胺磷酸鹽（MP）阻燃劑微膠囊的制備方法。

背景技術(shù)

膨脹型阻燃劑（IFR）通常是由碳源（成炭劑）、酸源（脫水劑）和氣源（膨脹劑）三部分組成的。IFR因具有阻燃效率高、燃燒時(shí)低煙低毒等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于涂料、油漆、塑料、橡膠、纖維等聚合物材料的阻燃。但是，IFR也存在著易吸濕、團(tuán)聚等缺陷，一般需要對(duì)其進(jìn)行表面改性處理。微膠囊化是常用的表面改性方法之一。所謂微膠囊化技術(shù)是以固體、液體或氣體囊芯物質(zhì)（芯材）為核心，利用天然、半合成或全合成高分子材料（囊材）在其上沉積、涂層，對(duì)其進(jìn)行包覆，最后得到尺寸為5~1000mm的微膠囊。目前微膠囊化技術(shù)廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)學(xué)、涂料、阻燃劑、化妝品、添加劑、飼料等多個(gè)領(lǐng)域。

三聚氰胺磷酸鹽（MP）是一種集酸源和氣源于一體的膨脹型阻燃劑。它具有無(wú)鹵、燃燒時(shí)低煙低毒、阻燃效率高等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于防火涂料、塑料等。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道（化學(xué)世界，2006年第5期第314頁(yè)），膨脹型阻燃劑（包括MP）存在以下缺陷：（1）與聚合物相容性差，不易在樹脂中均勻分散，使得材料的性能（機(jī)械性能、電性能和絕緣性能）下降；（2）容易吸潮，產(chǎn)品在潮濕環(huán)境下使用時(shí)容易遷移到樹脂表面而滲出，導(dǎo)致聚合物材料耐水性差，從而影響其阻燃性能的發(fā)揮。

因此，本發(fā)明采用耐水性較好的三聚氰胺/甲醛樹脂為壁材，對(duì)三聚氰胺磷酸鹽進(jìn)行微膠囊化處理，以提高其耐水性，同時(shí)還可以改善其在聚合物分散性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種三聚氰胺/甲醛樹脂包覆三聚氰胺磷酸鹽阻燃劑微膠囊的制備方法。

本發(fā)明提出的三聚氰胺/甲醛樹脂包覆MP阻燃劑微膠囊的制備方法，首先將MP和分散劑加入到在適量的溶劑中，攪拌分散0.5h，然后向體系內(nèi)加入一定量的三聚氰胺/甲醛樹脂的預(yù)聚體，繼續(xù)攪拌分散0.5h后，升高溫度至60~120℃，反應(yīng)1~5h后停止，過(guò)濾、干燥，得到由三聚氰胺/甲醛樹脂包覆的阻燃劑MP微膠囊。具體步驟如下：

(1)?三聚氰胺/甲醛樹脂預(yù)聚體的制備：

在配有攪拌、溫度計(jì)的三口燒瓶中加入摩爾比為1：2-4的三聚氰胺和甲醛，加入10%Na-₂CO--₃水溶液調(diào)節(jié)溶液的pH值為8-9；攪拌，升溫至70-80^oC,?保溫反應(yīng)0.5小時(shí)，即得透明的三聚氰胺/甲醛樹脂（MF）預(yù)聚體水溶液。

(2)?三聚氰胺/甲醛樹脂包覆MP微膠囊的制備：

將100g?三聚氰胺磷酸鹽(MP)和0.1~3g分散劑加入到200~500ml溶劑中，攪拌分散0.4-0.6h，然后向體系內(nèi)加入步驟(1)所得的三聚氰胺/甲醛樹脂預(yù)聚體，繼續(xù)攪拌分散0.4-0.6h后，升高溫度至60~120℃，反應(yīng)1~8h后停止反應(yīng)，過(guò)濾、干燥，得到由三聚氰胺/甲醛樹脂包覆的三聚氰胺磷酸鹽微膠囊粉末。

本發(fā)明中，步驟(2)中所述分散劑為十二烷基硫酸鈉、明膠、OP乳化劑或十二烷基苯磺酸鈉等中任一種。

本發(fā)明中，步驟(2)中所述溶劑為水或醇類溶劑，如甲醇、乙醇、丙醇、丁醇等，或水與醇的相混溶劑。

本發(fā)明中，步驟(2)中所述干燥溫度為100-130℃，干燥時(shí)間為24-72小時(shí)。

本發(fā)明的有益效果在于：通過(guò)對(duì)阻燃劑MP進(jìn)行微膠囊化，在其表面形成一層由三聚氰胺/甲醛樹脂組成的包覆膜，有效降低了MP在水中的溶解度，防止MP在使用過(guò)程中吸潮團(tuán)聚，使其分散的更均勻，提高其耐濕熱性能，延長(zhǎng)使用壽命，達(dá)到更好的阻燃效果。該微膠囊阻燃劑與未包覆的MP相比，平均粒徑?jīng)]有明顯的增大，包膜致密均勻，流動(dòng)性好。

具體實(shí)施方式

下面通過(guò)實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明，而不是限制本發(fā)明的范圍。

實(shí)施例1：

第一步：三聚氰胺/甲醛樹脂預(yù)聚體的制備：

在配有攪拌、溫度計(jì)的三口燒瓶中加入18ml?37%的甲醛水溶液、7g?三聚氰胺（甲醛/三聚氰胺摩爾比為1：4），以及60ml蒸餾水，10%Na-₂CO--₃水溶液調(diào)pH為8-9。攪拌，升溫至70^oC,?保溫反應(yīng)0.5小時(shí)，即得透明的三聚氰胺/甲醛樹脂預(yù)聚體水溶液。

第二步：三聚氰胺/甲醛樹脂包覆MP微膠囊的制備：