The invention discloses a flame retardant modified polymethyl methacrylate microsphere and a preparation method. The flame retardant modified polymethyl methacrylate microsphere is a nano core shell structure, the inner layer core is polymethyl methacrylate microsphere, and the surface shell is an electrolyte layer formed by altering different two-dimensional nano lamellae. The preparation method is that the polymethyl methacrylate microspheres pretreated with isopropanol are soaked in Shi Moxiang carbon nitride suspension and graphene oxide dispersions in order to obtain the flame retardant modified polymethyl methacrylate microspheres. The flame retardant modified polymethyl methacrylate microsphere mainly utilizes the physical barrier function of two dimensional nano lamellae to achieve the barrier of oxygen and volatile gas transfer and the barrier effect on heat flow, so as to achieve excellent flame retardancy and self extinguishing performance. The preparation method of the invention has the advantages of simple operation, flexibility, good stability, low cost and low operating conditions, and is beneficial to large-scale industrial production.
【技术实现步骤摘要】
一种阻燃改性聚甲基丙烯酸甲酯微球及其制备方法
本专利技术涉及阻燃改性材料制备
,具体涉及一种阻燃改性聚甲基丙烯酸甲酯微球及其制备方法。
技术介绍
聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)是一种典型的能够进行大规模生产的热塑性聚合物,由于其许多优异的性能,如良好的综合力学性能、极好的透光性等,被广泛应用于建筑施工、光纤制造、卫生洁具、各种灯具等方面,成为一种现代社会不可或缺的材料。然而,与广大的热塑性聚合物材料一样,它极易燃烧,且在燃烧时热释放速率大,热值高,火焰传播速度快,不易熄灭,有时还产生浓烟和有毒气体,造成对环境的危害,极大的限制了它在许多场合的应用。因此,为了充分发挥聚甲基丙烯酸甲酯材料在诸多领域的应用潜力,对其阻燃性能的改善研究极具价值。层层自组装技术(layer-by-layerassembly)是一种可控性好、操作简单且经济实惠的新型材料表面改性方法。该技术利用静电相互作用力,在基体表面交替沉积单层薄膜以实现对基体的表面修饰。由于层层组装技术技术适用于各种各样的有机与无机带电颗粒,这也意味着它能与当前的热门研究技术纳米复合技术相结合,使得它在许多领域有着很好的发展前景。石墨相氮化碳(g-C3N4)和氧化石墨烯(GO)都是典型的超薄二维纳米粒子,具有巨大的比表面积和优异的片层阻隔效应。基于此,它们都具有很好的阻燃效果,但至今无人将二者结合应用在聚合物纳米复合材料中。另外氧化石墨烯表面具有大量羧基等氧化基团,因而带负电。石墨相氮化碳表面富集大量-NH2基团,也带负电。但通过壳聚糖质子化的石墨相氮化碳带正电荷。因而氧化石墨烯和质子化的石墨相氮化碳能够通过 ...
【技术保护点】
一种阻燃改性聚甲基丙烯酸甲酯微球,其特征在于,为纳米核壳结构,内层核为聚甲基丙烯酸甲酯微球,表层壳为电解质层;所述电解质层为交替沉积的不同的二维纳米片层材料,包括石墨相氮化碳纳米片层以及氧化石墨烯纳米片层,每层沉积的二维纳米片层材料为一层电解质层。
【技术特征摘要】
1.一种阻燃改性聚甲基丙烯酸甲酯微球,其特征在于,为纳米核壳结构,内层核为聚甲基丙烯酸甲酯微球,表层壳为电解质层;所述电解质层为交替沉积的不同的二维纳米片层材料,包括石墨相氮化碳纳米片层以及氧化石墨烯纳米片层,每层沉积的二维纳米片层材料为一层电解质层。2.制备权利要求1所述的一种阻燃改性聚甲基丙烯酸甲酯微球的方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)聚甲基丙烯酸甲酯微球的预处理:将聚甲基丙烯酸甲酯微球用异丙醇浸泡后,离心,取沉淀,得到预处理的聚甲基丙烯酸甲酯微球,备用;(2)石墨相氮化碳悬浮液的配制:将石墨相氮化碳加入到异丙醇中,超声,得到悬浮液,再依次加入乙酸和壳聚糖,超声,取上层悬浮液,得到石墨相氮化碳悬浮液;(3)氧化石墨烯分散液的配制:将氧化石墨烯置于去离子水中超声分散,取上层分散液,得到氧化石墨烯分散液;(4)层层自组装:将预处理的聚甲基丙烯酸甲酯微球超声下浸泡在石墨相氮化碳悬浮液中,离心,洗涤;再超声下浸泡于氧化石墨烯分散液中,,离心,洗涤;(5)重复步骤(4)的操作,直至在聚甲基丙烯酸甲酯微球的表面形成4~12层的电解质层后,经干燥、研磨,得到所述阻燃改性聚甲基丙烯酸甲酯微球。3.根据权利要求2所述的一种阻燃改性聚甲基丙烯酸甲酯微球的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述浸泡的时间为45~120秒;所述离心的转速为6000~9000r/min,...
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