[發明專利]一種阻燃改性的熱膨脹微球及其制備方法

有效

• 申請號: 201711460703.2
• 申請日: 2017-12-28
• 公開（公告）號: CN108219183B
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發明（設計）人: 薛萌;王宜金;尹嘉菲;任寒晟;陸金亮;薛衛杰
• 申請（專利權）人: 東莞市澳中電子材料有限公司
• 主分類號: C08J9/22
• 分類號: C08J9/22;C08J9/32;C08L101/00;C09J11/08;C09D7/65
• 代理公司: 東莞市華南專利商標事務所有限公司 44215
• 代理人: 姜華

本發明屬于高分子材料技術領域，具體涉及熱膨脹微球領域，尤其涉及一種阻燃改性的熱膨脹微球及其制備方法。一種阻燃改性的熱膨脹微球，包括以下重量份的原料：熱膨脹微球100份、液態含磷阻燃劑5?30份、硅烷偶聯劑0.5?5份。本發明選擇的液態含磷的阻燃劑，與熱膨脹微球相容性比較好，且不含鹵素，符合環保無毒的要求。本發明使用液態含磷阻燃劑在硅烷偶聯劑和稀釋劑的作用下附著在熱膨脹微球的表面，使阻燃改性熱膨脹微球的阻燃效果較好，自身可以達到UL94V?0等級。本發明得到的阻燃改性熱膨脹微球在塑膠、膠粘劑、涂料的相容性、分散性好，有利于增加粉體微球材料在主體塑膠、膠粘劑、涂料中的添加量，應用領域廣。

技術領域

本發明屬于高分子材料技術領域，具體涉及熱膨脹微球領域，尤其涉及一種阻燃改性的熱膨脹微球及其制備方法。

背景技術

由于熱膨脹微球的外殼是熱塑性材料，本身不具有阻燃性，一旦引燃就很容易燃燒，甚至發生爆炸，不符合目前產品對于阻燃方面的指標要求，因此對于熱膨脹微球進行阻燃方面的改性就顯得特別重要。而粉末類型的阻燃劑很難實現在熱膨脹微球表面的有效附著，鹵系阻燃劑含有鹵素，不利于環保；氫氧化物型阻燃劑的阻燃效率太低。

專利CN1135251C公開了一種發泡聚苯乙烯粒子的制備，其中添加了2-20％的磷化合物作為阻燃劑，但它使用的磷化合物是像多磷酸胺之類的固體粉末，而且還使用了膨脹石墨，也可以起到阻燃作用。專利CN102464823B公開了一種阻燃的發泡材料，但它首先制備的不是核殼結構的發泡微球，另外用的阻燃劑有膨脹石墨、聚磷酸胺、氫氧化鋁等成分。

發明內容

為了克服現有技術中存在的缺點和不足，本發明的目的之一在于提供一種阻燃改性的熱膨脹微球，具有良好的阻燃效果，且不含鹵素，符合環保無毒的需求。

本發明的目的之二在于提供一種阻燃改性的熱膨脹微球的制備方法，其制備方法簡單，對設備要求低，可以大規模改性生產。

本發明的目的之一通過下述技術方案實現：一種阻燃改性的熱膨脹微球，包括以下重量份的原料：

熱膨脹微球 100份

液態含磷阻燃劑 5-30份

硅烷偶聯劑 0.5-5份。

本發明通過選擇液態含磷的阻燃劑作為主要阻燃改性劑，液態含磷的阻燃劑與熱膨脹微球相容性比較好，且不含鹵素，符合環保無毒的要求。本發明的液態含磷阻燃劑在硅烷偶聯劑的作用下附著在熱膨脹微球的表面，對熱膨脹微球進行阻燃改性，得到的阻燃改性的熱膨脹微球阻燃效果較好，自身可以達到UL94 V-0等級。本發明的阻燃改性的熱膨脹微球在塑膠、膠粘劑、涂料的相容性、分散性好，有利于增加粉體微球材料在主體塑膠、膠粘劑、涂料中的添加量，應用領域廣。

優選的，所述熱膨脹微球為具有核殼結構的粒子，所述核殼結構的外殼為熱塑性聚合物，所述核殼結構的內核為氣體或液體，所述外殼的厚度為2-15μm，所述熱膨脹微球的粒徑為5-110μm。所述核殼結構的外殼為丙烯酸樹脂類共聚物，所述核殼結構的內核為烷烴類氣體或液態碳氫化合物。

本發明的熱膨脹微球是一種球狀核殼結構的微小粒子，包括已發泡和未發泡的微球粒子，未發泡的熱膨脹微球由熱塑性高分子聚合物殼體和包裹在內的液態發泡劑組成，發泡劑的沸點低于熱塑性殼體的軟化點，當加熱到某一溫度時，液態發泡劑氣化，壓強增大，熱塑性殼體軟化，使微球體積呈幾倍到幾十倍的增大，得到發泡狀態的熱膨脹微球。由于熱膨脹微球的外殼是熱塑性材料，發泡后內部充滿壓縮氣體，本身不具有阻燃性，一旦引燃就很容易燃燒，甚至發生爆炸，因此對熱膨脹微球的租讓改性比非常必須的。更為優選的，所述外殼的厚度為2-10μm，所述膨脹微球的粒徑為5-80μm。