[發明專利]一種阻燃微膠囊及其制備方法

在審

• 申請號: 202010318926.0
• 申請日: 2020-04-21
• 公開（公告）號: CN111589388A
• 公開（公告）日: 2020-08-28
• 發明（設計）人: 袁俊杰
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: B01J13/14
• 分類號: B01J13/14
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 夏苗苗

本發明提供了一種阻燃微膠囊及其制備方法，所述阻燃微膠囊包括：囊芯，所述囊芯為具有親水性的阻燃材料；中間層，位于所述囊芯的外周部，所述中間層選自聚合物、無機物、有機物，以及有機無機雜化材料中的任意一種；外層，位于所述中間層的外周部，所述外層為表面包括親水區和疏水區的雜化粒子，所述雜化粒子同時表現出親水性和疏水性。根據本發明的提供的阻燃微膠囊包覆率高、環境友好。

技術領域

本發明屬于微膠囊技術領域，具體涉及一種阻燃微膠囊及其制備方法。

背景技術

高分子材料因其性能優異、價格低廉而被廣泛地應用于國民經濟中的各行各業。但是由于大多數高分子材料屬于易燃材料，而且在燃燒的過程中，具有熱釋放速率大、熱值高、火焰傳播速率快、不易熄滅，還經常會產生濃煙和有毒氣體等特點，對于人民的生命安全和環境造成巨大的危害。

目前，通過使用阻燃材料，利用其在燃燒時能與聚合物起協同作用，形成高度膨脹的致密炭層，實現阻燃作用，但是目前阻燃材料在使用過程中，大多的阻燃材料，例如聚磷酸銨是一種無機材料，吸濕性大、易團聚、其與聚合物相容性及界面黏結性差、阻燃耐久性差等缺點，即使可以通過對阻燃劑表面進行微膠囊改性以克服上述問題，但是現有的微膠囊仍存在毒性大(使用甲醛等毒性物質)、使用傳統乳化劑污染環境、殼層使用過多聚合物導致阻燃效果降低等問題，限制了其應用。

因此，提供一種新的阻燃微膠囊及其制備方法，解決上述阻燃材料在使用過程中存在問題，具有重要的應用價值。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的之一在于提供一種阻燃微膠囊，在于解決目前制備聚磷酸銨微膠囊的過程中存在包覆率低、環境污染、合成產物中往往存在有毒物質等問題。

本發明的另一目的是提供一種阻燃微膠囊的制備方法。

本發明提供了一種阻燃微膠囊，所述阻燃微膠囊包括：囊芯，所述囊芯為具有親水性的阻燃材料；中間層，位于所述囊芯的外周部，所述中間層選自聚合物、無機物、有機物，以及有機無機雜化材料中的任意一種；外層，位于所述中間層的外周部，所述外層為表面包括親水區和疏水區的雜化粒子，所述雜化粒子同時表現出親水性和疏水性。

在本發明的一些實施例中，所述阻燃材料選自聚磷酸銨和/或磷酸。

在本發明的一些實施例中，所述中間層為由如下組分聚合得到的聚合物材料：10-90重量％的第一單體；0.1-1重量％的第二單體，所述第二單體包括多官能團單體；0.1-0.2重量％的引發劑；所述第一單體、所述第二單體和所述引發劑在疏水體系中自由基聚合得到。

在本發明的一些實施例中，所述雜化粒子的表面包括多個官能團，所述多個官能團選自羥基、巰丙基、甲基、丙基、氨丙基、環氧基、單氨基、二氨基、聚醚基、脂環式環氧基、硫醇基、羧基、氫基、甲基丙烯酸基、苯酚基、烷氧基、酯基、烷基、氟烷基、二醇基、單烷基氨基、二烷基氨基、芳氧基、酰氧基、烷基羰基、芳基、鏈烯基、取代和未取代的炔基、環烷基、醚基、苯胺基、酰胺基、巰基、醛基、烯基、炔基、丙烯酸基、丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基、氰基和異氰基基團中的組合。

在本發明的一些實施例中，所述雜化粒子的粒徑為30-1000nm。

本發明還提供了一種阻燃微膠囊，所述阻燃微膠囊包括：囊芯，所述囊芯為聚磷酸銨；中間層，位于所述囊芯的外周部，所述中間層選自聚合物、無機物，以及有機無機雜化材料中的任意一種；外層，位于所述中間層的外周部，所述外層由以下組分形成的雜化粒子:1-50重量％的正硅酸乙酯；1-50重量％的甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷；50-90重量％的二氧化硅粒子。

本發明還提供了一種阻燃微膠囊的制備方法，所述方法包括以下步驟：提供一囊芯，所述囊芯為具有親水性的阻燃材料；中間層，形成于所述囊芯的外周部，所述中間層為聚合物材料；外層，形成于所述中間層的外周部，所述外層為表面包括親水區和疏水區的雜化粒子，所述雜化粒子同時表現出親水性和疏水性。