[實用新型]一種石墨烯增強的阻燃劑微膠囊

有效

• 申請號: 201720321240.0
• 申請日: 2017-03-30
• 公開（公告）號: CN206767989U
• 公開（公告）日: 2017-12-19
• 發明（設計）人: 孫耀明;彭曉華;陳壽;張玲;王鑫;涂建國
• 申請（專利權）人: 深圳八六三計劃材料表面技術研發中心;深圳市美麗華油墨涂料有限公司;深圳市通產麗星股份有限公司
• 主分類號: C08K9/10
• 分類號: C08K9/10;C08K7/18;B01J13/04
• 代理公司: 深圳市君勝知識產權代理事務所(普通合伙)44268
• 代理人: 劉杰,唐敏

技術領域

本實用新型涉及高分子阻燃劑，尤其涉及一種石墨烯增強的阻燃劑微膠囊。

背景技術

無鹵阻燃劑，例如：氫氧化鋁（ATH）、氫氧化鎂（MH）、紅磷、膨脹石墨及磷-氮系膨脹阻燃劑（IFR），由于無鹵素，綜合性能高等優點，是阻燃劑重要的發展方向。但無鹵阻燃劑在聚合物中分散性較差，中國專利CN 101362836 采用環氧樹脂包裹聚磷酸銨制備成微膠囊，可以增強無機阻燃劑的分散性能。中國專利CN 103910907 A中采用氧化石墨烯接枝改性三聚氰胺焦磷酸鹽阻燃劑，效果提升明顯，顯示出石墨烯在阻燃領域具有較強的應用前景。

但現有阻燃劑依然存在如下問題：（1）包覆層單一，容易包覆不完全，阻燃劑易吸濕，分散效果差，導致阻燃性能下降；（2）芯材與殼材之間無微結構，在攪拌、擠出時，芯材和殼材極易分離，嚴重影響分散效果；（3）缺乏有效的增強組分，導致阻燃劑添加量較多，增加成本；（4）石墨烯容易團聚，造成添加效果不明顯。這些問題顯著限制了阻燃劑的應用。

因此，現有技術還有待于改進和發展。

實用新型內容

鑒于上述現有技術的不足，本實用新型的目的在于提供一種石墨烯增強的阻燃劑微膠囊，旨在解決現有阻燃劑阻燃性能差、分散效果不佳、添加量較多的問題。

本實用新型的技術方案如下：

一種石墨烯增強的阻燃劑微膠囊，其中，包括阻燃劑芯材以及包裹于阻燃劑芯材外部的多層壁材，所述多層壁材由石墨烯插層粘土層和包裹于石墨烯插層粘土層外部的有機材料層組成，所述石墨烯插層粘土層為石墨烯層和粘土層交替組成的層狀結構。

所述的石墨烯增強的阻燃劑微膠囊，其中，所述阻燃劑芯材為無機阻燃劑、膨脹阻燃劑、磷系阻燃劑、氮系阻燃劑或有機硅阻燃劑。

所述的石墨烯增強的阻燃劑微膠囊，其中，所述石墨烯插層粘土層包含1-500層粘土層和1-500層石墨烯層。

所述的石墨烯增強的阻燃劑微膠囊，其中，所述石墨烯層為石墨烯或改性石墨烯。

所述的石墨烯增強的阻燃劑微膠囊，其中，所述粘土層為蒙脫土、蛭石、伊利石、高嶺土或累托石。

所述的石墨烯增強的阻燃劑微膠囊，其中，所述有機材料層為聚乙烯醇、脲醛樹脂、三聚氰胺甲醛樹脂、環氧樹脂、聚酰胺或聚酯。

所述的石墨烯增強的阻燃劑微膠囊，其中，所述阻燃劑芯材的粒徑為1μm-50μm。

所述的石墨烯增強的阻燃劑微膠囊，其中，所述石墨烯插層粘土層厚度為10nm-5000nm。

所述的石墨烯增強的阻燃劑微膠囊，其中，所述有機材料層厚度為10nm-1000nm。

有益效果：本實用新型利用石墨烯高散熱和高阻隔性能，實現協調阻燃效果；采用多層壁材對芯材進行包覆，保證制備過程中依然具有極強的分散性能，進一步提升材料阻燃和力學性能。本實用新型的阻燃劑微膠囊具有防水，易分散，極強阻燃性，添加量小等特點，具有良好的推廣價值。

附圖說明

圖1為本實用新型一種石墨烯增強的阻燃劑微膠囊較佳實施例的結構示意圖。

具體實施方式

本實用新型提供，為使本實用新型的目的、技術方案及效果更加清楚、明確，以下對本實用新型進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。

請參閱圖1，圖1為本實用新型一種石墨烯增強的阻燃劑微膠囊較佳實施例的結構示意圖，其中，包括阻燃劑芯材1以及包裹于阻燃劑芯材1外部的多層壁材2，所述多層壁材2由石墨烯插層粘土層21和包裹于石墨烯插層粘土層21外部的有機材料層22組成，所述石墨烯插層粘土層21為石墨烯層211和粘土層212交替組成的層狀結構。

優選的，石墨烯插層粘土層21中包含1-500層粘土層212和1-500層石墨烯層211，例如石墨烯插層粘土層21依次包括石墨烯層211、粘土層212、石墨烯層211、粘土層212共4層，這種交替結構具有阻隔性強，可有效防止阻燃劑吸水。

這種交替結構更為重要的優點是，將石墨烯層211插入到粘土層212，形成層狀結構的石墨烯插層粘土層21，可有效阻止石墨烯團聚，高溫條件下，石墨烯插層粘土層21可以有效鋪開，利用高散熱和高阻隔性能，實現協調阻燃效果。

當然，本實用新型中，還可以是其他交替結構，例如石墨烯插層粘土層21的層數可以是其他層數，例如20~500層，其具有更好的阻隔性能，也能提高材料相容性。