【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及化学材料领域，尤其涉及一种共微胶囊化改性的高效复合阻燃剂的制备方法及应用。
技术介绍
1、高分子树脂具有优良的韧性、强度、耐磨、耐冲击性、耐低温等优点，广泛应用于建筑、交通、化工、机械、通讯等相关领域。但是大部分高分子材料属于易燃材料，在使用过程中容易被引燃从而引发火灾。其中，聚丙烯(pp)材料由于其力学性能好、质量轻、加工性好、耐化学性等优点被广泛用于生活中各个领域。由于其自身的易燃特性极大程度上限制了其使用。
2、目前聚丙烯材料的阻燃改性主要集中在含卤素阻燃剂，比如溴锑类阻燃剂，这类阻燃剂在燃烧过程中会产生大量有毒和腐蚀性气体，污染环境并危害人体健康。含有氮和磷的以膨胀型阻燃聚丙烯为代表的无卤阻燃聚丙烯更加环保，还具有无毒、低烟等优点，引起人们的广泛关注。但由于膨胀型阻燃剂阻燃效率低和极性高，因此膨胀型阻燃剂存在与聚丙烯基体的相容性差，易析出，所制备的阻燃聚丙烯复合材料刚性不足等问题。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提出了一种高效阻燃、相容性好、抗迁移、耐析出的一种共微胶囊化改性的高效复合阻燃剂的制备方法。
2、本专利技术的技术方案是这样实现的：本专利技术提供了一种共微胶囊化改性的高效复合阻燃剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
3、s1.以三聚氰胺聚磷酸盐mpp和次磷酸铝ahp为原料进行高速混合制备复合阻燃剂，所述三聚氰胺聚磷酸盐mpp和次磷酸铝ahp的质量比为1：(0.25～4)；
4、s2.制备尿囊
5、本专利技术利用凝聚相阻燃机理的mpp与气相阻燃机理的ahp的结合，能有效克服mpp单独使用时与材料相容性较差和易析出的问题，以及ahp单独使用时在高温下易分解产生磷化氢有毒气体的缺陷。mpp和ahp在燃烧过程中产生协同效应。mpp主要在凝聚相中发挥作用，通过形成炭层来阻止热量和氧气的传递。而ahp主要在气相中发挥作用，通过分解产生自由基来捕捉和终止火焰链反应。这种协同作用可以增强材料的阻燃性能。因此，mpp和ahp结合能有效提高阻燃剂与材料的相容性与热稳定性，并使阻燃效果比mpp和ahp单独使用时更加优异。
6、通过优化mpp和ahp的配比，充分发挥两种阻燃剂的协同阻燃效果，提高聚丙烯阻燃材料的阻燃效果和耐温性能，有效降低材料的热释放速率峰值和总热释放量，并使加工过程不产生浓烟和有毒气体，环保且无毒无害。
7、本专利技术通过将复合阻燃剂进行共微胶囊化改性，使mpp和ahp更好地分散在囊材中，从而进一步提高其阻燃效果。
8、同时，本专利技术采用脲醛树脂作为囊材，增强了产品材料的相容性，脲醛树脂作为囊材可以有效地包裹mpp和ahp，形成微胶囊结构，可以防止阻燃剂的迁移和析出，从而提高产品的抗迁移和耐析出性能。
9、优选地，所述步骤s2中制备尿囊树脂囊材溶液的步骤具体包括：取质量份数为10-20份的脲醛树脂、50-70份的去离子水混合，加入10-20份1％(v/v)乙酸溶液调节ph至3-6。
10、优选地，所述步骤s2中滴加所述复合阻燃剂的质量分数为5-15份。
11、本专利技术通过对mpp和ahp进行共微胶囊化改性，这与单独使用ahp或mpp相比，可以使mpp和ahp的利用率提高，使得较少添加量的改性后的复合阻燃剂，亦可获得高阻燃性能，从而降低材料中阻燃剂的用量，减少成本并提高材料的性能。
12、优选地，所述步骤s2的具体步骤还包括：
13、s2-1.所述原位聚合反应的条件为50-70℃，恒温搅拌反应1-3h，所述原位聚合反应结束得到固体微胶囊悬浮液；
14、s2-2.将所述固体微胶囊悬浮液首先进行抽滤将固体微胶囊分离出来，再进行洗涤去除反应残余物和溶剂残留，最后进行干燥处理，得到共微胶囊化改性的高效复合阻燃剂剂。
15、本专利技术还提供根据上述任一种制备方法所制备的一种共微胶囊化改性的高效复合阻燃剂。
16、在以上技术方案的基础上，进一步地，本专利技术还提供了上述任一种所述制备方法在制备聚丙烯材料中的应用，所述应用还包括如下步骤：
17、s3.将所述共微胶囊化改性的高效复合阻燃剂和聚丙烯置于烘箱中充分烘干，再加入高速混合机混合均匀；
18、s4.将所述步骤s3得到的产物用双螺杆挤出机挤出；
19、s5.用注塑机将所述步骤s4得到的产物注塑成阻燃聚丙烯材料的标准样片。
20、优选地，所述步骤s3中的烘干温度控制在60-90℃。
21、优选地，所述步骤s4中的双螺杆挤出机的螺杆直径型号为20-40号，所述双螺杆挤出机喂料转速为25-35rpm，温度控制在160-190℃。
22、优选地，所述步骤s5中的注塑机的加工温度包括：第一段温度控制在195-200℃，第二段温度控制在195-200℃，第三段温度控制在205-210℃。
23、本专利技术的相对于现有技术具有以下有益效果：
24、(1)本专利技术利用凝聚相阻燃机理的mpp与气相阻燃机理的ahp的结合，能有效克服mpp单独使用时与材料相容性较差和易析出的问题，以及ahp单独使用时在高温下易分解产生磷化氢有毒气体的缺陷。mpp和ahp结合能有效提高阻燃剂与材料的相容性与热稳定性，并使阻燃效果比mpp和ahp单独使用时更加优异。
25、(2)本专利技术通过优化mpp和ahp的配比，充分发挥两种阻燃剂的协同阻燃效果，提高聚丙烯阻燃材料的阻燃效果和耐温性能，有效降低材料的热释放速率峰值和总热释放量，并使加工过程不产生浓烟和有毒气体，环保且无毒无害。
26、(3)本专利技术通过将复合阻燃剂进行共微胶囊化改性，使mpp和ahp更好地分散在囊材中，从而进一步提高其阻燃效果。采用脲醛树脂作为囊材，增强了产品材料的相容性，脲醛树脂作为囊材可以有效地包裹mpp和ahp，形成微胶囊结构，可以防止阻燃剂的迁移和析出，从而提高产品的抗迁移和耐析出性能。
27、(4)本专利技术通过对mpp和ahp进行共微胶囊化改性，这与单独使用ahp或mpp相比，可以使mpp和ahp的利用率提高，使得较少添加量的改性后的复合阻燃剂，亦可获得高阻燃性能，从而降低材料中阻燃剂的用量，减少成本并提高材料的性能。
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1.一种共微胶囊化改性的高效复合阻燃剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的一种共微胶囊化改性的高效复合阻燃剂的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中制备尿囊树脂囊材溶液的步骤具体包括：取质量份数为10-20份的脲醛树脂、50-70份的去离子水混合，加入10-20份1％(v/v)乙酸溶液调节pH至3-6。
3.如权利要求2所述的一种共微胶囊化改性的高效复合阻燃剂的制备方法，所述步骤S2中滴加所述复合阻燃剂的质量分数为5-15份。
4.如权利要求1所述的一种共微胶囊化改性的高效复合阻燃剂的制备方法，其特征在于，所述步骤S2的具体步骤还包括：
5.由根据权利要求1-4任一项所述制备方法所制备的一种共微胶囊化改性的高效复合阻燃剂。
6.如权利要求1-4任一项所述制备方法在制备聚丙烯材料中的应用，其特征在于，还包括如下步骤：
7.如权利要求6所述的应用，其特征在于，所述步骤S3中的烘干温度控制在60-90℃。
8.如权利要求6所述的应用，其特征在于，所述步骤S4中的双螺杆挤出机的螺杆
9.如权利要求6所述的应用，其特征在于，所述步骤S5中的注塑机的加工温度包括：第一段温度控制在195-200℃，第二段温度控制在195-200℃，第三段温度控制在205-210℃。
...【技术特征摘要】
1.一种共微胶囊化改性的高效复合阻燃剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的一种共微胶囊化改性的高效复合阻燃剂的制备方法，其特征在于，所述步骤s2中制备尿囊树脂囊材溶液的步骤具体包括：取质量份数为10-20份的脲醛树脂、50-70份的去离子水混合，加入10-20份1％(v/v)乙酸溶液调节ph至3-6。
3.如权利要求2所述的一种共微胶囊化改性的高效复合阻燃剂的制备方法，所述步骤s2中滴加所述复合阻燃剂的质量分数为5-15份。
4.如权利要求1所述的一种共微胶囊化改性的高效复合阻燃剂的制备方法，其特征在于，所述步骤s2的具体步骤还包括：
5.由根据权利要求1-4任...
【专利技术属性】
技术研发人员：李二威，姚俊，姚小龙，何伟，叶丹阳，艾聪，郭军，庞盼婷，
申请(专利权)人：湖北航天化学新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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