多彩超细微胶囊红磷制备新方法与应用技术

本发明专利技术选用溶解在有机溶剂中的有机色素或有机颜料对超细红磷进行沉积着色，而后使用脲醛树脂水溶液、蜜胺树脂水溶液或酚醛树脂水溶液进行微胶囊包覆处理，制成外观色彩与所述有机色素或有机颜料色彩相同的多彩微胶囊超细红磷，具有含磷量高、热稳定性高、化学稳定性高、着火点高、吸湿性低的特点，可以作为红磷阻燃剂使用。同时又可作为有机颜料使用，色度纯、色牢度高、耐迁移性高、毒性低，与其它染料或颜料配色时，相互之间不发生化学反应，配色的色相稳定性高，与合成材料的相容性能好，应用范围广。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种合成材料助剂，特别涉及多彩微胶囊红磷及其制备方法与应用。本专利技术提供的多彩微胶囊红磷可直接作为有机颜料和阻燃剂对合成材料进行着色和阻燃处理。
技术介绍
红磷作为一种环保的阻燃剂品种已有30多年的使用历史。但红磷自身有多方面缺点①易吸湿氧化转化为亚磷酸和剧毒的磷化氢；②红磷自身的热稳定性比较差，在空气中加热24(TC时，会发生自燃现象；③为了提高红磷在合成材料中的分散度，红磷要超细化处理，超细红磷极易引起粉尘爆炸危险；④红磷自身的暗紫红色严重造成合成材料制品的色差。为了解决以上问题，对红磷进行深加工处理是必要的。 红磷的深加工处理技术之一是超细化红磷分散在水或乙醇介质中，在烷基苯磺酸钠、胶体氢氧化铝、亚甲基二萘磺酸钠、聚乙烯醇等分散剂的存在下，使用胶体磨、球磨机和超声波处理，红磷粒径可达0.05 30iim，相当于有机颜料在合成材料中的分散粒径。 红磷的深加工处理技术之二是微胶囊包覆，达到白化或稳定化处理的目的，例如US4210630、 US4440880、 US4853288、 US5093199、 US5043218、 US5292494、US5351596、 US6646625、 US6765047、 US6846854、 US7005475、 CN1995112A、CN1940014A、 CN1632057A、 CN101381605A、 CN101343542A、 CN1995112A等等使用无机物如镁、铝、锌、锡、镍、铜、钛、硅的氢氧化物、氧化物、碳酸盐或磷酸盐以及脲醛树脂、蜜胺树脂、酚醛树脂、聚氨酯、环氧树脂等聚合物对超细化红磷进行单层或多层微胶囊包覆处理，达到去除红磷本色而获得红磷白化的效果，明显改善了红磷的物理性质、化学性质、机械性能和热稳定，其着火点从24(TC提高到35(TC以上，吸水性和磷化氢释放量大幅度降低，与合成材料相容性显著提高，广泛应用于聚酯、聚碳酸酯、聚酰胺、聚烯烃等热塑料性树脂，也可用于环氧树脂、酚醛树脂、不饱和聚酯树脂等热固性树脂以及顺丁橡胶、乙丙橡胶、纤维织品的阻燃。然而，迄今面市的微胶囊红磷阻燃剂依然存在着暗紫红色重，或者由于过度微胶囊包覆所制备的白化红磷含量低缺陷。2009年，申请号为CN2009101408445提出了分子结构中含有羧基或磺酸基的水溶性有机色素钠盐、钾盐或铵盐与氯化钙、氯化锶、氯化锰或氯化钡反应生成的色素沉淀，所生成的色素沉淀沉积超细红磷粒子表面，使用脲醛树脂水溶液、蜜胺树脂水溶液或酚醛树脂水溶液进行微胶囊包覆处理，制成外观色彩与所述色淀色彩相同的彩色化微胶囊红磷，实现了红磷阻燃剂超细化、彩色化和稳定化的效果。然而CN2009101408445所提出的分子结构中含有羧基或磺酸基的水溶性有机色素数量有限，色淀品种色彩不丰富，工业应用可选择范围小，所以由色淀彩色化的红磷阻燃剂存在色彩单一问题。
技术实现思路
本专利技术提出一种制备多彩超细微胶囊红磷阻燃剂的新方法，目的在于针对技术背景中微胶囊红磷阻燃剂产品存在的缺陷和问题进行改进和创新。 本领域的专业人员熟知分子结构中含有羧基或磺酸基的水溶性有机色素数量有限，并且能与氯化钙、氯化锶、氯化锰或氯化钡等反应生成色相稳定的色淀数量更是少而又少。而在有机溶剂中可以溶解的有机色素和有机颜料数量品种庞大，工业应用可选择范围非常广泛；CN2009101408445提出的色淀沉积对红磷进行彩色化处理方法，是经过化学反应实现的，必定产生有色废水需要脱色处理或污水处理。 因此，本专利技术人选用在有机溶剂中可以溶解的有机色素或有机颜料对超细化红磷进行沉积着色，而后使用脲醛树脂水溶液、蜜胺树脂水溶液或酚醛树脂水溶液进行微胶囊包覆处理，制成外观色彩与所述有机色素或有机颜料色彩相同的微胶囊彩色红磷；其中所述的有机色素或有机颜料数量品种庞大，同时根据合成材料着色需要，依据三原色配色原理，混合使用两种或两种以上有机色素或有机颜料，可实现超细微胶囊红磷阻燃剂产品的色彩丰富和色调多样化。 本专利技术所述的有机溶剂，其特征在于选自正己烷、石油醚、环己烷、甲基环己烷、四氢萘、十氢萘、苯、甲苯、二甲苯、氯苯、正丁醇、异丁醇、叔丁醇、氯仿、四氯化碳、二氯乙烷、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、乙醚、二丙醚或二丁醚中的一种或两种以上混合溶剂。其中所述的有机溶剂和有机色素或有机颜料的质量比5 30 : 100。本专利技术所述的有机色素或有机颜料指的是C.I.分散红4(C丄60755， CAS :2379-90-0)、C.I.分散红11(C丄62015， CAS:2872-48-2)、C.I.分散红15(C丄60710， CAS:116-85-8)、C.I.分散红53(C丄60759， CAS:59787-78-9)、C.I.分散红60(C丄60756， CAS:12223-37-9)、C.I.分散红86(C丄62175， CAS:12223-43-7)、C.I.分散红92(C丄60752， CAS:12236-11-2)、C.I.分散红152(C丄111905， CAS : 78564-86-0)、C.I.分散红153(C丄111370， CAS : 78564-87-1)、C.I.分散红277(C丄505720， CAS : 70294-19-8)C.I.分散红356(C丄571050， CAS : 152165-67-8)、C.I.分散紫1(C丄61100， CAS :128-95-0)、C.I.分散紫17(C丄60712， CAS:12217-92-4)、C.I.分散紫23(C丄60724， CAS:12217-94-6)、C.I.分散紫26(C丄62025， CAS:12217-95-7;)、C.I.分散紫28(C丄61102， CAS:81-42-5)、C.I.分散蓝3(C丄61505， CAS :2475-46-9)、C.I.分散蓝14(C丄61500， CAS:2475-44-7)、C.I.分散蓝56(C丄63285， CAS:12217-79-6)、C.I.分散蓝60(C丄61104，CAS :12217-80-0)、C.I.分散蓝72(C丄60725，CAS :12217-81-1)、C.I.分散蓝73(C丄63265，CAS :12222-78-5)、C.I.分散蓝77(C丄60766，CAS :20241-76-3)、C.I.分散蓝87(C丄668305，CAS:12222-85-4)、C.I.分散绿9(C丄110795，CAS :71627-50-9)、C.I.分散黑1(C丄11365， CAS :6054-48-4)、C.I.分散黑9(C丄11301， CAS :12222-69-4;)、C.I.溶剂红23(C丄26100，CAS :85-86-9)、C.I.溶剂红24(C丄26106，CAS :85-83-6)、C.I.溶剂红25(C丄26110，CAS :3176-79-2)、C.I.溶剂红26(C丄26120，CAS :4477-79-6)、C.I.溶剂红30(C丄27291，CAS :6226-87-5)、C.I.溶剂红52(C丄68210，CAS :81-39本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多彩超细微胶囊红磷的制备方法，其特征在于包括如下步骤：　　　　步骤１多彩乳液的制备过程　　　　在室温条件下，称取有机色素或有机颜料溶解在有机溶剂中，配制成有机溶液。将所述的有机溶液连续送入含有表面活性剂的水中，使用乳化器搅拌乳化，制得多彩乳液，其中所述的有机色素或有机颜料∶有机溶剂∶水∶表面活性剂的质量比是５～３０∶３０～１００∶１００∶０．０５～５。　　　　步骤２多彩超细红磷水分散体系制备过程　　　　在平均粒径为０．０５～３０μｍ的超细红磷水分散体系中加入步骤１所制得的多彩乳液，搅拌均匀后，控温１０～１５０℃，蒸馏回收所述的有机溶剂，所述的有机溶剂回收完毕，制得表面均匀沉积有机色素或有机颜料的多彩超细红磷水分散体系，其中所述的多彩乳液∶红磷∶水的质量比为３０～３００∶１００∶２００～５００。　　　　步骤３多彩超细微胶囊红磷制备过程　　　　在步骤２制得的多彩超细红磷水分散体系中，投入相当于红磷质量５～８０％的固含量为３０～６０％的脲醛树脂水溶液、蜜胺树脂水溶液、酚醛树脂水溶液或改性的脲醛树脂水溶液、改性的蜜胺树脂水溶液或改性的酚醛树脂水溶液，控温２０～４０℃搅拌３０分钟后，添加氯化铵、甲酸、乙酸或磷酸等固化剂，并提高物料温度６０～８０℃，搅拌反应固化２～８小时，静置分层，滤出沉淀物，用清水洗涤下部沉淀物２～３次，将沉淀物送入干燥器，６０～１２０℃干燥３～１０小时，制得多彩超细微胶囊红磷。...

【技术特征摘要】
一种多彩超细微胶囊红磷的制备方法，其特征在于包括如下步骤步骤1多彩乳液的制备过程在室温条件下，称取有机色素或有机颜料溶解在有机溶剂中，配制成有机溶液。将所述的有机溶液连续送入含有表面活性剂的水中，使用乳化器搅拌乳化，制得多彩乳液，其中所述的有机色素或有机颜料∶有机溶剂∶水∶表面活性剂的质量比是5～30∶30～100∶100∶0.05～5。步骤2多彩超细红磷水分散体系制备过程在平均粒径为0.05～30μm的超细红磷水分散体系中加入步骤1所制得的多彩乳液，搅拌均匀后，控温10～150℃，蒸馏回收所述的有机溶剂，所述的有机溶剂回收完毕，制得表面均匀沉积有机色素或有机颜料的多彩超细红磷水分散体系，其中所述的多彩乳液∶红磷∶水的质量比为30～300∶100∶200～500。步骤3多彩超细微胶囊红磷制备过程在步骤2制得的多彩超细红磷水分散体系中，投入相当于红磷质量5～80％的固含量为30～60％的脲醛树脂水溶液、蜜胺树脂水溶液、酚醛树脂水溶液或改性的脲醛树脂水溶液、改性的蜜胺树脂水溶液或改性的酚醛树脂水溶液，控温20～40℃搅拌30分钟后，添加氯化铵、甲酸、乙酸或磷酸等固化剂，并提高物料温度60～80℃，搅拌反应固化2～8小时，静置分层，滤出沉淀物，用清水洗涤下部沉淀物2～3次，将沉淀物送入干燥器，60～120℃干燥3～10小时，制得多彩超细微胶囊红磷。2. 依照权利要求1所述的多彩超细微胶囊红磷的制备方法，其特征在于所述的有机色 素或有机颜料选自C.c. c. c. c. c. c. c. c. c. c. c. c. c. c. c. c. c. c.分散红4(C丄60755， CAS: 分散红11(C.L62015， CAS 分散红15(C.L60710， CAS 分散红53(C丄60759， CAS 分散红60(C丄60756， CAS 分散红86(C丄62175， CAS 分散红92(C丄60752， CAS 分散红152(C丄111905， CAS 分散红153(C丄111370， 分散红277(C丄505720， 分散红356(C丄571050， 分散紫1(C丄61100， CAS: 分散紫17(C.L60712， CAS 分散紫23(C丄60724， 分散紫26(C丄62025， 分散紫28(C丄61102， 分散蓝3(C丄61505， CAS : 分散蓝14(C.L61500， CAS 分散蓝56(C丄63285， CAS2379-90-0)、 2872-48-2)、 116-85-8)、 59787-78-9)、 12223-37-9)、 12223-43-7)、 12236-11-2)、 78564-86-0)、CAS : 78564-87-1)、 CAS : 70294-19-8)、 CAS : 152165-67-8)、 128-95-0)、 12217-92-4)、 12217-94-6)、 12217-95-7;)、 81-42-5)、 2475-46-9)、 2475-44-7)、 12217-79-6)、 2CAS CAS CASC．I．分散蓝60(C．I．6l 104，CAS12217—80—0)、C．I．分散蓝72(C．I．60725，CAS12217—8l—1)、C．I．分散蓝73(C．I．63265，CAS12222—78—5)、C．I．分散蓝77(C．I．60766，CAS20241—76—3)、C．I．分散蓝87(C．I．668305，CAS12222—85—4)、C．I．分散绿9(c．I．1 10795，CAS7 1627—50—9)、C．I．分散黑1(c．I．1 1365，CAS6054—48—4)、C．I．分散黑9(c．I．1 130l，CAS12222—69—4)、C．I．溶剂红23(C．I．26 100，CAS85—86—9)、C．I．溶剂红24(C．I．26 106，CAS85—83—6)、C．I．溶剂红25(C．I．26l 10，CAS3176—79—2)、C．I．溶剂红26(C．I．26120，CAS4477—79—6)、C．I．溶剂红30(C．I．2729 l，CAS6226—87—5)、C．I．溶剂红52(C．I．682 10，CAS8 l一39—0)、C．I．溶剂红11 lt C．I．60505，CAS82—38—2)、C．I．溶剂红135t C．I．564120，CAS71902—17—5)、C．I．溶剂红146t C．I．60756，CAS70956—30—8)、C．I．溶剂红149t C．I．674700，CAS7 1902—18—6)、C．I．溶剂红168t C．I．605 10，CAS7 1832—19—4)、C．I．溶剂红169t C．I．605060，CAS27354—18—3)、C．I．溶剂红172t C．I．607280，CAS63512—13—0)、C．I．溶剂红179t C．I．564150，CAS89106—94—5)、C．I．溶剂红196t C．I．505700，CAS52372—36—8)、C．I．溶剂红197t C．I．505720，CAS52372—39一1)、C．I．溶剂红207t C．I．61700l，CAS15958—69—6)、C．I．溶剂红242t C．I．73300，CAS52...

【专利技术属性】
技术研发人员：张田林，文艳芬，苏婧，
申请(专利权)人：淮海工学院，
类型：发明
国别省市：32[]