[發(fā)明專利]一種含石墨烯的雙層包覆阻燃塑料母料及制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811136271.4
• 申請(qǐng)日: 2018-09-28
• 公開（公告）號(hào): CN109181109A
• 公開（公告）日: 2019-01-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳慶;昝航
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 成都新柯力化工科技有限公司
• 主分類號(hào): C08L23/12
• 分類號(hào): C08L23/12;C08L61/28;C08L27/24;C08K9/10;C08K3/32;C08K3/04;C08J3/22
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本發(fā)明提供了一種含石墨烯的雙層包覆阻燃塑料母料及制備方法。將氯化聚氯乙烯和溶劑丙酮的殼層噴霧液、聚磷酸銨和去離子水的芯層噴霧液利用同軸靜電噴霧造粒，得到一次包覆阻燃劑，接著將含石墨烯的三聚氰胺甲醛樹脂預(yù)聚體噴涂后固化，得到雙層包覆改性阻燃劑，最后與聚合物載體、穩(wěn)定劑混合擠出造粒，即得含石墨烯的雙層包覆阻燃塑料母料。該方法通過對(duì)聚磷酸銨進(jìn)行雙層包覆改性，并將石墨烯包覆其中，有效改善了聚磷酸銨及石墨烯在聚合物中的分散性，同時(shí)雙層包覆下阻燃劑不易吸潮，抗水性能優(yōu)異，同時(shí)有效保持了樹脂原有的熱學(xué)性質(zhì)和力學(xué)性能，制備工藝簡(jiǎn)單，條件溫和，易于推廣。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及阻燃塑料領(lǐng)域，具體涉及包覆改性聚磷酸銨阻燃劑，特別是涉及一種含石墨烯的雙層包覆阻燃塑料母料及制備方法。

背景技術(shù)

隨著聚合物的廣泛使用，阻燃劑作為最為有效的阻燃添加劑，已經(jīng)發(fā)展成為了種類繁多的體系。阻燃劑根據(jù)使用方式的不同，可分為添加型阻燃劑和反應(yīng)型阻燃劑兩類，添加型阻燃劑是通過物理方法引入阻燃劑到聚合物中，但是相容性差，阻燃效果不能持久；反應(yīng)型阻燃劑是將含磷阻燃單體與高聚物單體進(jìn)行共聚，將阻燃基團(tuán)引入高分子鏈或側(cè)鏈，以共價(jià)鍵結(jié)合起來的本體阻燃聚合物，得到的樹脂可有持久的阻燃效果，又能保持樹脂原有的熱學(xué)性質(zhì)和力學(xué)性能。

聚磷酸銨作為典型的無機(jī)磷系阻燃劑，因其高阻燃性、低煙、低毒、無腐蝕性氣體產(chǎn)生，廣泛用于阻燃領(lǐng)域。加入聚磷酸銨的聚合物燃燒時(shí)會(huì)在聚合物表面形成一層均勻的泡沫炭層，減少聚合物表面熱量，抑制聚合熱分解，起到隔熱、隔氧、防止熔滴產(chǎn)生的作用，降低了聚合物火災(zāi)的危險(xiǎn)性。因此，聚磷酸銨廣泛應(yīng)用于膨脹型防火涂料、聚乙烯、聚丙烯、聚氨酯、環(huán)氧樹脂、橡膠制品、纖維板及干粉滅火劑等，對(duì)于聚磷酸銨阻燃劑的研究和發(fā)展成為重要的課題。

中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)?zhí)?01310545994.0公開了一種原位聚合雙層包覆改性聚磷酸銨及其制備方法和用途，按以下步驟制備而成：先采用三聚氰胺與甲醛制成預(yù)聚體，再將其包覆在聚磷酸銨上形成三聚氰胺甲醛樹脂改性的聚磷酸銨，然后再加入丙烯酸、丙烯酸酯類和W5的混合物與三聚氰胺甲醛樹脂改性的聚磷酸銨反應(yīng)形成雙層包覆的改性聚磷酸銨；W5為醋酸乙烯、苯乙烯和丙烯腈中的至少一種。

中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)?zhí)?01310160353.3公開了本發(fā)明微膠囊化聚磷酸銨阻燃劑及其制備方法，原料重量份為：結(jié)晶相Ⅱ聚磷酸銨（APPⅡ）100~102份，三聚氰胺4~4.5份，二苯基甲烷二異氰酸酯（MDI）11~11.5份，三苯基甲烷三異氰酸酯0.4~0.5份，二環(huán)己基碳二亞胺5~5.5份，三羥甲基乙烷0.5~0.8份，丙酮120~125份，甲苯27~29份；經(jīng)雙層包覆工藝過程制得。

中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)?zhí)?01210429365.7公開了一種阻燃聚丙烯/石墨烯/碳納米管納米復(fù)合材料及其制備方法，其組成中含有膨脹型阻燃劑、石墨烯和碳納米管。它通過如下方法制備：石墨烯、碳納米管和聚丙烯首先通過溶液混合方法得到含石墨烯和碳納米管聚丙烯母料，然后膨脹型阻燃劑、含石墨烯和碳納米管聚丙烯母料以及聚丙烯通過熔融共混方法得到所述的阻燃聚丙烯/石墨烯/碳納米管納米復(fù)合材料。

中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)?zhí)?01510019973.4公開了一種復(fù)配型微膠囊包覆聚磷酸銨母粒，其配方主要按照以下材料組成，聚磷酸銨10份，三聚氰胺甲醛樹脂預(yù)聚體0.7~7份，分散劑10~50份，有機(jī)硅樹脂0.5~1.4份，三聚氰胺甲醛樹脂預(yù)聚體中三聚氰胺與甲醛的質(zhì)量比是126:60~90。該發(fā)明游離甲醛含量極低，幾乎沒有，產(chǎn)品力學(xué)性能得到增強(qiáng)，阻燃效果得到提高。

根據(jù)上述，現(xiàn)有方案中的聚磷酸銨作為阻燃添加劑存在很多的缺陷：吸濕性強(qiáng)，各成分之間易發(fā)生醇解，導(dǎo)致聚合物抗水性下降；相對(duì)分子量較低，聚合物的熱穩(wěn)定性差，抗遷移性差，阻燃劑的物理機(jī)械性能降低；與聚合物的相容性差，使聚合物的力學(xué)性能、電性能和絕緣性能下降，影響了聚磷酸銨的阻燃性能。鑒于此，本發(fā)明提出了一種含石墨烯的雙層包覆阻燃塑料母料及制備方法，可有效解決上述技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容