[發明專利]核-殼型脲醛改性木質素膨脹阻燃成炭劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201110425982.5
• 申請日: 2011-12-19
• 公開（公告）號: CN102516785A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 張蕤;肖錫福
• 申請（專利權）人: 南京林業大學
• 主分類號: C08L97/00
• 分類號: C08L97/00;C08L61/24;C08L67/04
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 汪青

1.一種核-殼型脲醛改性木質素膨脹阻燃成炭劑，其特征在于：所述核-殼型脲醛改性木質素膨脹阻燃成炭劑是以木質素為核、以尿素和甲醛聚合得到的脲醛樹脂為殼層包覆在木質素表面形成的粉末狀固體。

2.根據權利要求1所述的核-殼型脲醛改性木質素膨脹阻燃成炭劑，其特征在于：所述核-殼型脲醛改性木質素膨脹阻燃成炭劑中木質素與脲醛樹脂的重量比為1.5~9:1。

3.一種核-殼型脲醛改性木質素膨脹阻燃成炭劑的制備方法，其特征在于：包括如下步驟：

（1）、將尿素和甲醛按摩爾比1:1溶于重量為尿素和甲醛兩者總重4~20倍的水中，調節溶液pH值至8~12之間，攪拌條件下升溫至65℃-85℃，繼續反應15~45分鐘，得到透明的脲醛預聚體水溶液；

（2）、往步驟（1）所得的脲醛預聚體水溶液中加入重量為尿素和甲醛兩者總重2~9倍的木質素和重量為木質素重量0.5%~10%的表面活性劑，并調節體系pH值至1~5，攪拌條件下升溫至65℃-85℃，繼續反應2~5小時，然后降溫、抽濾，抽濾所得固體產物再經洗滌、干燥，即得所述核-殼型脲醛改性木質素膨脹阻燃成炭劑。

4.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于：水與木質素的重量比為4~5:1。

5.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于：步驟（1）中，攪拌升溫前調節尿素和甲醛水溶液的pH值至9~11之間；步驟（2）中，加入木質素和表面活性劑后調節體系pH值至2~4之間。

6.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于：步驟（2）中木質素的加入量是尿素和甲醛兩者總重的3~8倍。

7.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于：所述表面活性劑的加入量為木質素重量的1%~5%。

8.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于：所述表面活性劑為脂肪族聚氧乙烯類化合物或4-20個碳原子的脂肪族離子化合物。

9.根據權利要求8所述的制備方法，其特征在于：所述脂肪族聚氧乙烯類化合物包括烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯醚、羧酸聚氧乙烯酯或聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物；所述脂肪族離子化合物包括十二烷基三甲基氯化銨、十四烷基三甲基氯化銨、十六烷基三甲基氯化銨、十八烷基三甲基氯化銨、三辛基三甲基氯化銨、三壬基甲基氯化銨、雙十烷基二甲基氯化銨、雙十二烷基二甲基氯化銨、雙十四烷基二甲基氯化銨、雙十六烷基二甲基氯化銨、雙十八烷基二甲基氯化銨或十六烷基硫酸鈉。

10.將權利要求3~9中任一項制備方法所制得的核-殼型脲醛改性木質素膨脹阻燃成炭劑與酸源按質量比1:1~5構成膨脹型阻燃劑應用于聚乳酸基體中，其中酸源為磷酸鹽、磷酸酯或9,10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物及其衍生物中的任一種。