双壁材微胶囊红磷、其制备方法及水性聚氨酯阻燃膜的利记博彩app
【技术领域】
[0001] 本发明涉及阻燃高分子技术领域，特别是涉及一种碳酸镁包覆双壁材微胶囊红磷 的制备方法及含有该微胶囊红磷的水性聚氨酯阻燃膜。
【背景技术】
[0002] 红磷作为阻燃剂使用已经有20多年的历史，它是一种受到高度重视的新型阻燃 剂。红磷只含有阻燃元素磷，因此比其它磷系阻燃剂的阻燃效率高，而且在用量很低时就可 以达到突出的阻燃效果。在某些情况下，红磷的阻燃效率甚至比溴系阻燃剂更胜一筹。
[0003] 微胶囊技术是对阻燃剂进行改性处理的一种有效方法。对阻燃剂进行微胶囊化处 理，就是将阻燃剂在机械搅拌和分散剂的作用下迅速均匀悬浮在液相中，用合适的壁材在 其表面通过物理或化学的方法形成μπι级厚度的致密囊壁，使阻燃剂免受外界环境如热、光、 氧气、水气、酸、碱等的影响。
[0004] 通过对红磷进行微胶囊化处理，可克服红磷粉体的吸潮、易氧化、易爆炸等缺点。 微胶囊化红磷主要是通过某种有效方法在红磷表面包覆一层或几层保护膜。①此包覆层可 防止红磷颗粒与氧气及水接触而产生ΡΗ 3，也可避免红磷由于冲击和热而引燃，进而消除红 磷在贮运、生产、加工过程中的安全隐患；②微胶囊化处理可以实现白度化，以淡化红磷的 颜色，拓宽红磷的阻燃应用范围；③通过选择合适的壁材，可改善与基材的相容性，减小对 基材物理力学性能的影响;也可以实现多种阻燃元素(阻燃剂)的复配，提高阻燃抑烟效能。 因此，微胶囊化是用以稳定红磷的一种新技术，微胶囊化的红磷可认为是一种相当安全的 阻燃剂。
[0005] 水性聚氨酯不含或少含有机溶剂、易运输、易保存、无毒、不污染环境、使用方便、 耐磨损、高强度，广泛用于建筑、木材加工、纺织、印染、涂料、造纸、皮革加工等方面。但是， 由于水性聚氨酯的易燃性能，使其使用领域受到了很大的限制。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种成本低、综合性能 好的碳酸镁包覆双壁材微胶囊红磷的制备方法及含有该微胶囊红磷的水性聚氨酯阻燃膜。
[0007] 为实现本发明的目的所采用的技术方案是：
[0008] -种双壁材微胶囊红磷的制备方法，
[0009] 选用的微胶囊红磷为密胺树脂包覆的微胶囊红磷粉末，粉末直径5-10μπι，红磷含 量为85%，自燃点330-350°C;
[0010] 制备方法按照以下步骤进行:取上述微胶囊红磷，占红磷质量0.05-0.10%的分散 剂，水于四口烧瓶中，在50-60度温度下搅拌分散，加入质量百分比10%的硫酸镁溶液，加入 碳酸镁的质量为红磷质量的10-20% ;然后滴加10%的碳酸钠溶液，调节pH值至8-10，保温 搅拌1 -3小时，最后经过冷却、过滤、干燥，得到双壁材微胶囊红磷。
[0011] 所述的碳酸镁包覆双壁材微胶囊红磷的制备方法，分散剂为0P-10、十二烷基硫酸 钠、六偏磷酸纳中的一种或几种。
[0012] -种双壁材微胶囊红磷，即按照上述方法得到双壁材微胶囊红磷。
[0013] -种水性聚氨酯阻燃膜，由水性聚氨酯和阻燃剂组成，其中阻燃剂含量为10-20%;所述水性聚氨酯为阴离子型脂肪族水性聚氨酯，型号为固含量为40%;所述 阻燃剂为上述双壁材微胶囊红磷。
[0014] 本发明具有如下有益效果：
[0015] 经过碳酸镁包覆后的双壁材微胶囊红磷，与单层包覆微胶囊红磷相比，结果使得 水性聚氨酯阻燃膜的活化能从原来的93.82kJ/mol上升到109.69kJ/mol;加入5%(质量分 数)的阻燃剂时，相同条件下，添加微胶囊红磷阻燃膜的初始分解温度为270.31°C，添加碳 酸镁双壁材微胶囊红磷阻燃膜的初始分解温度为283°C，提高了 12.69°C，材料的阻燃效果 明显上升。
【具体实施方式】
[0016] 以下结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。
[0017] 实施例1:
[0018] 实验配方:微胶囊红磷17.65g(红磷含量为15g)，六偏磷酸钠0.075g(红磷质量的 0.05%)，水60g(与红磷质量比=4:1)，七水硫酸镁4.4g(碳酸镁质量为红磷质量的10%)。
[0019] 将密胺树脂包覆的微胶囊红磷粉末17.65g、六偏磷酸钠0.075g、水60g放入四口烧 瓶中，升温至50度，搅拌分散;将4.4g七水硫酸镁配制成10 %的溶液，缓慢加入四口烧瓶中； 将碳酸钠配制成10%的溶液，滴加入四口烧瓶中，当pH值达到8.0时，停止滴加，继续搅拌1 小时，经冷却、过滤、干燥得到双壁材微胶囊红磷。
[0020] 取水性聚氨酯溶液250g和双壁材微胶囊红磷10g，将双壁材微胶囊红磷分三次添 加到水性聚氨酯中，每次添加量分别为为3g、3g和4g，每次添加间隔0.5小时，添加完毕后， 继续搅拌2小时，刮膜，干燥，得到水性聚氨酯阻燃膜。
[0021] 实施例2:
[0022] 实验配方:微胶囊红磷17.65g(红磷含量为15g)，0P-100.025g，十二烷基硫酸钠 0.050g(0P-10和十二烷基硫酸钠质量比为1:3,两者总质量为红磷质量的0.05%)，水60g (与红磷质量比=4:1)，七水硫酸镁6.6g(碳酸镁质量为红磷质量的15%)。
[0023]将密胺树脂包覆的微胶囊红磷粉末17.65g、0P-100.025g、十二烷基硫酸钠 0.050g、水60g放入四口烧瓶中，升温至55度，搅拌分散;将6.6g七水硫酸镁配制成10 %的溶 液，缓慢加入四口烧瓶中；将碳酸钠配制成10%的溶液，滴加入四口烧瓶中，当pH值达到9.0 时，停止滴加，继续搅拌2小时，经冷却、过滤、干燥得到双壁材微胶囊红磷。
[0024] 取水性聚氨酯溶液250g和双壁材微胶囊红磷15g，将双壁材微胶囊红磷分三次添 加到水性聚氨酯中，每次添加量分别为为5g、5g和5g，每次添加间隔0.5小时，添加完毕后， 继续搅拌2小时，刮膜，干燥，得到水性聚氨酯阻燃膜。
[0025] 实施例3:
[0026] 实验配方:微胶囊红磷17.65g(红磷含量为15g)，0P-100.050g，六偏磷酸纳O.lOOg (0P-10和六偏磷酸纳质量比为1:3,两者总质量为红磷质量的0.10% )，水60g(与红磷质量 比=4:1)，七水硫酸镁8.8g(碳酸镁质量为红磷质量的20%)。
[0027] 将密胺树脂包覆的微胶囊红磷粉末17.658、(^-100.0258、六偏磷酸纳0.05(^、水 60g放入四口烧瓶中，升温至60度，搅拌分散;将8.8g七水硫酸镁配制成10 %的溶液，缓慢加 入四口烧瓶中；将碳酸钠配制成1 〇 %的溶液，滴加入四口烧瓶中，当pH值达到10.0时，停止 滴加，继续搅拌2小时，经冷却、过滤、干燥得到双壁材微胶囊红磷。
[0028] 取水性聚氨酯溶液250g和双壁材微胶囊红磷20g，将双壁材微胶囊红磷分三次添 加到水性聚氨酯中，每次添加量分别为为7g、7g和6g，每次添加间隔0.5小时，添加完毕后， 继续搅拌2小时，刮膜，干燥，得到水性聚氨酯阻燃膜。
[0029] 对比试验：
[0030] 添加10%微胶囊红磷的阻燃膜(A)和添加10%碳酸镁双壁材微胶囊红磷阻燃膜 (B)的失重率为5%、7.5%、10%、12%下对应的热失重温度见下表1:
[0031]
[0032] 从表1可以看出，添加相同份数的阻燃剂后，碳酸镁双壁材微胶囊红磷阻燃膜在相 同失重率下，比微胶囊红磷阻燃膜的热失重温度后移。比如，当失重率为10%时，碳酸镁双 壁材微胶囊红磷阻燃膜的热失重温度为551. 17K，微胶囊红磷阻燃膜的热失重温度为 569.57K，提高了 18.4K，说明碳酸镁双壁材微胶囊红磷阻燃剂比密胺树脂单层包覆的微胶 囊红磷阻燃剂的阻燃性能提高。
【主权项】
1. 一种双壁材微胶囊红磷的制备方法，其特征在于： 选用的微胶囊红磷为密胺树脂包覆的微胶囊红磷粉末，粉末直径5-10μπι，红磷含量为 85%，自燃点330-350°C; 制备方法按照以下步骤进行：取上述微胶囊红磷，占红磷质量〇. 05-0.10%的分散剂， 水于四口烧瓶中，在50-60度温度下搅拌分散，加入质量百分比10%的硫酸镁溶液，加入碳 酸镁的质量为红磷质量的10-20%;然后滴加10%的碳酸钠溶液，调节pH值至8-10,保温搅 拌1 -3小时，最后经过冷却、过滤、干燥，得到双壁材微胶囊红磷。2. 根据权利要求1所述的碳酸镁包覆双壁材微胶囊红磷的制备方法，分散剂为0P-10、 十二烷基硫酸钠、六偏磷酸纳中的一种或几种。3. -种双壁材微胶囊红磷，其特征在于:按照权利要求1所述方法得到双壁材微胶囊红 磷。4. 一种水性聚氨酯阻燃膜，其特征在于：由水性聚氨酯和阻燃剂组成，其中阻燃剂含量 为质量百分比10-20%;，所述水性聚氨酯为阴离子型脂肪族水性聚氨酯，型号为PUI_115， 固含量为40 % ;所述阻燃剂为权利要求3中所述的双壁材微胶囊红磷。
【专利摘要】本发明公开了一种双壁材微胶囊红磷、其制备方法及水性聚氨酯阻燃膜。本发明的制备方法是将密胺树脂包覆的微胶囊红磷粉末、分散剂、水放入四口烧瓶中，升温至50-60度，搅拌分散；将七水硫酸镁配制成10％的溶液，缓慢加入四口烧瓶中；将碳酸钠配制成10％的溶液，滴加入四口烧瓶中，当pH值达到8-10时，停止滴加，继续搅拌2小时，经冷却、过滤、干燥得到双壁材微胶囊红磷。取水性聚氨酯溶液和双壁材微胶囊红磷，将双壁材微胶囊红磷分三次添加到水性聚氨酯中，每次添加间隔0.5小时，添加完毕后，继续搅拌2小时，刮膜，干燥，得到水性聚氨酯阻燃膜。本发明得到的碳酸镁双壁材微胶囊红磷提高了材料的阻燃性能。
【IPC分类】C08K9/10, C08L75/04, C08K9/02, C08K3/02
【公开号】CN105602004
【申请号】CN201610035322
【发明人】郭玉花, 侯文通, 周洁, 韩卫娟, 林诺明, 陈军军, 王行宁
【申请人】天津商业大学
【公开日】2016年5月25日
【申请日】2016年1月20日