[發明專利]一種阻燃型乳液及其制備方法與應用

在審

• 申請號: 201711338666.8
• 申請日: 2017-12-14
• 公開（公告）號: CN108003263A
• 公開（公告）日: 2018-05-08
• 發明（設計）人: 李金鵬;王斌;陳克復
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C08F112/08
• 分類號: C08F112/08;C08K3/32;C09D125/06;C09D5/18
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 雷月華

本發明屬于阻燃材料領域，公開了一種阻燃型乳液及其制備方法與應用。所述的一種阻燃型乳液的制備方法分為兩步：首先，制備二維網狀結構的阻燃型納米粒子；然后，將阻燃型納米粒子組裝在油包水型乳液微球表面，制成阻燃型乳液。所述一種阻燃型乳液不僅相容性好，可以實現阻燃性粒子在納米尺寸下的組裝設計，而且可以賦予材料阻燃性的應用，可應用于各類阻燃型材料的制備，如阻燃紙、阻燃膜和阻燃纖維等阻燃型材料。

技術領域

本發明屬于阻燃材料領域，具體涉及一種阻燃型乳液及其制備方法與應用。

背景技術

隨著社會的發展和科技的進步，人們對先進的功能型材料越來越重視。功能型材料制備的主要途徑有物理法、化學法、表面加工法和復合法四種。傳統的阻燃材料加工方法無法大量地在材料表面和內部負載阻燃性結構或基團，因此導致阻燃性結構比例低。因此，如何解決多重材料的相容性及阻燃性設計的問題成了阻燃材料制備的瓶頸問題。

國外對阻燃性材料的研究早于國內，最早的阻燃劑是含氮、磷、硫、鹵素的化合物，隨著人們對環保和健康因素的關注程度加深，有毒的阻燃劑逐漸被環保型阻燃劑替代，目前多為氮、磷、硅元素的阻燃劑。阻燃粘膠纖維的生產方法主要有后處理阻燃改性、接枝共聚阻燃改性、共混阻燃改性和阻燃整理四種。阻燃劑的納米化可降低阻燃劑的添加量，減少阻燃劑的加入對粘膠纖維基本物理機械性能的影響，并能夠減少有機阻燃劑帶來的環境問題。。

申請號為2013103607613的中國專利申請公布了一種氫氧化鎂包覆微球阻燃劑得的制備方法，該方法將氫氧化鎂包覆以葡萄糖為原料的碳微球制成阻燃劑，但步驟較多，過程繁瑣。申請號為2017103519432的中國專利申請公開了一種納米復合微球阻燃劑的制備及其在塑料中的應用，利用納米氧化鎂、氫氧化鋁和硅藻土在堿性條件下在超臨界反應釜中反應后再經高溫處理得到的納米復合材料，該方法制備工藝復雜、對設備要求較高，不利于工業化生產。申請號為2013100456931的中國專利申請公布了一種核殼型納米聚合物微球阻燃劑、制備方法和應用，是通過乳液聚合的方法，將含磷和氮元素的單體與常見的含雙鍵的可聚合單體共聚得到納米級的聚合物微球，雖然實現為了小分子阻燃劑的高分子量化，增加了阻燃劑和高分子基體的相容性，但是反應中使用大量的有機試劑，合成反應過程復雜。申請號為2016109895730的中國專利申請公布了一種水性阻燃乳液，該法將相關有機試劑、水、表面活性劑和引發劑等混合反應制備水性阻燃乳液，該方法使用化學藥品繁多，后期廢液處理存在困難。

迄今為止，以微乳液為模板制備功能性材料已經成為研究的熱點，但是，利用組裝技術控制納米粒子在乳液界面的排列，二維材料包覆乳液微球，制備阻燃乳液尚未報道。

發明內容

為解決現有技術的缺點和不足之處，本發明的首要目的在于提供一種阻燃型乳液。

本發明的另一目的在于提供上述阻燃型乳液的制備方法。

本發明的再一目的在于提供上述阻燃型乳液的應用。

為實現上述發明目的，本發明采用如下技術方案：

一種阻燃型乳液，是一種表面包覆有二維網狀結構的納米羥基磷灰石的聚苯乙烯油包水型微球組成的乳液。

一種阻燃型乳液的制備方法，包括以下步驟：

(1)制備二維網狀結構的阻燃型納米粒子：將磷酸氫二鈉、氯化鈣和水在一定條件下反應后洗滌至中性，制備具有二維網狀結構的納米羥基磷灰石材料；

(2)制成阻燃型乳液：先將苯乙烯和引發劑在水中混合制備聚苯乙烯油包水型乳液，然后將步驟(1)中制備的納米羥基磷灰石材料組裝在油包水型乳液微球表面，制成阻燃性的乳液即所述阻燃型乳液。

優選的，步驟(1)中所述磷酸氫二鈉、氯化鈣和水的質量比例為1:(1-10):(1-500)。