[發明專利]一種微膠囊化紅磷阻燃木塑復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201210227382.2
• 申請日: 2012-07-04
• 公開（公告）號: CN102702766A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 宋永明;王清文;賈瑩瑩;張志軍;王奉強
• 申請（專利權）人: 東北林業大學
• 主分類號: C08L97/02
• 分類號: C08L97/02;C08L23/06;C08L23/12;C08K9/10;C08K3/02;C08K7/24;C08K3/04;C08K3/22;C08K3/38;C09C3/08;B01J13/02
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 韓末洙

1.一種微膠囊化紅磷阻燃木塑復合材料，其特征在于一種微膠囊化紅磷阻燃木塑復合材料按照質量份數由30~60份木質纖維材料、2～8份偶聯劑、1~3份潤滑劑與30~60份熱塑性塑料、5～20份微膠囊化紅磷阻燃劑、0～10份協效阻燃劑制備而成；其中所述的微膠囊化紅磷阻燃劑是按照以下步驟進行制備：a、按質量份數稱取100份紅磷、100~300份水、1~3份分散劑、5~15份氰脲酸和5~15份三聚氰胺；b、將步驟a稱取的紅磷加入球磨機中，研磨成粒徑為5~50μm的粉末，然后再將步驟a稱取的水和分散劑加入到球磨機中進行濕磨至紅磷粒徑為1~10μm，經干燥后得到細化紅磷粉末；c、按質量份數稱取70~90份步驟b得到的細化紅磷粉末與步驟a稱取的氰脲酸和三聚氰胺一起加入到容器中，以9000r/min的轉速乳化分散1～4h，將所得溶液在攪拌速度為100~300r/min的條件下，升溫至95℃并保持2~4h后將所得物料干燥、研磨得到粒徑為10~100μm的微膠囊化紅磷阻燃劑。

2.根據權利要求1所述的一種微膠囊化紅磷阻燃木塑復合材料的微膠囊化紅磷阻燃劑的制備方法，其特征在于步驟a中按質量份數稱取100份紅磷、120~200份水和1.2~2.5份分散劑。

3.根據權利要求2所述的一種微膠囊化紅磷阻燃木塑復合材料的微膠囊化紅磷阻燃劑的制備方法，其特征在于步驟a中分散劑為十二烷基磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉、硬脂酸鈉、聚乙烯醇、聚乙二醇、烷基酚聚氧乙烯醚中的一種或幾種的組合。

4.制備如權利要求1所述的一種微膠囊化紅磷阻燃木塑復合材料的方法，其特征在于一種微膠囊化紅磷阻燃木塑復合材料按照以下步驟進行制備：

一、按照質量份數稱取30~60份木質纖維材料、2～8份偶聯劑、1~3份潤滑劑、30~60份熱塑性塑料、5～20份微膠囊化紅磷阻燃劑和0～10份協效阻燃劑；

二、將步驟一稱取的木質纖維材料、偶聯劑、潤滑劑放入混合機中，在溫度為70℃～120℃的條件下混合5～10min，得到混合物料；

三、將步驟二得到的混合物料攪拌冷卻至25～60℃，再將步驟一稱取的熱塑性塑料、微膠囊化紅磷阻燃劑、協效阻燃劑加入到混合機中，繼續混合5～10min，得到預混料；

四、將步驟三得到的預混料加入到溫度為140～180℃、螺桿轉速為30~100r/min的雙螺桿擠出機中進行熔融混合得到微膠囊化紅磷阻燃木塑復合材料熔體；

五、將步驟四得到微膠囊化紅磷阻燃木塑復合材料熔體通過擠出、注塑、熱壓或模壓成型后得到微膠囊化紅磷阻燃木塑復合材料；

其中所述的微膠囊化紅磷阻燃劑是按照以下步驟進行制備：a、按質量份數稱取100份紅磷、100~300份水、1~3份分散劑、5~15份氰脲酸和5~15份三聚氰胺；b、將步驟a稱取的紅磷加入球磨機中，研磨成粒徑為5~50μm的粉末，然后再將步驟a稱取的水和分散劑加入到球磨機中進行濕磨至紅磷粒徑為1~10μm，經干燥后得到細化紅磷粉末；c、按質量份數稱取70~90份步驟b得到的細化紅磷粉末與步驟a稱取的氰脲酸和三聚氰胺一起加入到容器中，以9000r/min的轉速乳化分散1～4h，將所得溶液在攪拌速度為100~300r/min的條件下，升溫至95℃并保持2~4h后將所得物料干燥、研磨得到粒徑為10~100μm的微膠囊化紅磷阻燃劑。

5.根據權利要求4所述的一種微膠囊化紅磷阻燃木塑復合材料的制備方法，其特征在于步驟一中木質纖維材料為木粉、竹粉、稻殼粉、秸稈粉、果殼粉、甘蔗渣和麻纖維中的一種或者多種按任意比的混合物，顆粒目數范圍為10~300目。

6.根據權利要求5所述的一種微膠囊化紅磷阻燃木塑復合材料的制備方法，其特征在于步驟一中偶聯劑為鈦酸酯、鋁酸酯、異氰酸酯、硅烷偶聯劑、馬來酸酐改性的聚乙烯和馬來酸酐改性的聚丙烯中的一種或幾種的組合。

7.根據權利要求6所述的一種微膠囊化紅磷阻燃木塑復合材料的制備方法，其特征在于步驟一中潤滑劑為石蠟、聚乙烯蠟、聚丙烯蠟、氧化聚乙烯蠟、硬脂酸和硬脂酸的金屬鹽中的一種或幾種的組合。

8.根據權利要求7所述的一種微膠囊化紅磷阻燃木塑復合材料的制備方法，其特征在于步驟一中熱塑性塑料為聚烯烴聚合物。