本发明专利技术属于阻燃材料领域，具体涉及一种含有微胶囊包覆膨胀阻燃剂的复合阻燃剂及制备方法。本发明专利技术的含有微胶囊包覆膨胀阻燃剂的复合阻燃剂，其组成按质量百分比为：微胶囊膨胀阻燃剂60-94%，阻燃协效剂5-25%，抑烟剂0.9-10%，受阻胺类光稳定剂0.1-5%，其制备方法是首先制备微胶囊包覆膨胀阻燃剂，然后将微胶囊膨胀阻燃剂与阻燃协效剂、抑烟剂和受阻胺类光稳定剂放入高速混合机中混合均匀，出料即得到含有微胶囊包覆膨胀阻燃剂的复合阻燃剂。本发明专利技术的复合阻燃剂中的多组分能够发挥阻燃协同作用，显著改善高分子材料的阻燃性能，能够抑制燃烧过程中有毒有害烟雾的产生，大大提高阻燃效率。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术属于阻燃材料领域，具体涉及。本专利技术的含有微胶囊包覆膨胀阻燃剂的复合阻燃剂，其组成按质量百分比为：微胶囊膨胀阻燃剂60-94%，阻燃协效剂5-25%，抑烟剂0.9-10%，受阻胺类光稳定剂0.1-5%，其制备方法是首先制备微胶囊包覆膨胀阻燃剂，然后将微胶囊膨胀阻燃剂与阻燃协效剂、抑烟剂和受阻胺类光稳定剂放入高速混合机中混合均匀，出料即得到含有微胶囊包覆膨胀阻燃剂的复合阻燃剂。本专利技术的复合阻燃剂中的多组分能够发挥阻燃协同作用，显著改善高分子材料的阻燃性能，能够抑制燃烧过程中有毒有害烟雾的产生，大大提高阻燃效率。【专利说明】
本专利技术属于阻燃材料领域，具体涉及。
技术介绍
近几十年来，高分子材料的应用突飞猛进，在各个领域都受到了广泛关注，高分子材料的产量也在逐年增加。与金属材料和无机材料相比，高分子材料具有独特的物理性能和加工性能，但是大多数高分子材料都易燃，并且燃烧时会放出有毒烟雾使人窒息。据统计，在火灾死亡的人中，80%以上是由于烟雾迷失逃出的路线或因吸入毒性气体而窒息死亡。可见，高分子材料易燃的缺点给人身安全带来隐患。因此，高分子材料的阻燃和抑烟己经成为一个重要的研究课题。由于多数含卤的阻燃材料燃烧时多烟并放出有毒或腐蚀性气体，会产生二次危害。2004年，欧盟出台了 RoHS环保指令明确限制卤系阻燃剂的应用，这一指令加速了无卤阻燃材料的研究进程。目前，无卤阻燃剂的研究热点就是利用多种阻燃元素复合来实现阻燃的协同效应，提高阻燃效率。阻燃剂的微胶囊技术也是一种非常有效的方法，包覆的壳材料可以起屏蔽作用，使芯材料阻燃剂的性质不受外界环境和介质的影响，并且可根据需要控制释放。微胶囊阻燃剂在使用过程中，囊壁可耐聚合物加工的高温和压力，且不能与包裹的阻燃剂发生化学反应，当制品一旦遇火受高热时，囊壁能立即熔融破裂，从而释放阻燃剂，达到阻燃的目的。 专利申请号为CN03116283.5，名称为微胶囊包覆聚磷酸铵的制备方法的中国专利中公开了一种微胶囊包覆聚磷酸铵的制备方法。具体方法是:在反应釜中将聚磷酸铵粉粒悬浮于分散剂中，在60~150°C下加入蜜胺-甲醛预聚物或直接加入蜜胺和甲醛作包覆树脂以及硬化剂，搅拌反应。反应结束后再加入甲醛捕捉剂，在30~60°C继续搅拌反应10~30分钟，过滤和干燥反应产物，即得微胶囊包覆的聚磷酸铵粉粒。申请号为CN201110102975.1，名称为一种三聚氰胺/甲醛树脂包覆三聚氰胺磷酸盐阻燃剂微胶囊的制备方法的中国专利公开了三聚氰胺磷酸盐阻燃剂微胶囊的制备方法，具体如下:首先将100g三聚氰胺磷酸盐(MP)和0.1~3g分散剂加入到20(T500ml溶剂中，搅拌分散0.4-0.6h，然后向体系内加入三聚氰胺/甲醛树脂预聚体，继续搅拌分散0.4-0.6h后，升高温度至6(T12(TC，反应f 5h后停止反应，过滤、干燥，得到由三聚氰胺/甲醛树脂包覆的MP微胶囊粉末。以上现有技术中的阻燃剂多是采用三聚氰胺甲醛树脂预聚体、脲醛树脂预聚体或环氧树脂包覆单一阻燃剂如聚磷酸铵、三聚氰胺磷酸盐，单一阻燃剂的阻燃效率低，因此，需要很大的填充量才能使材料达到阻燃标准。
技术实现思路
为了解决上述现有技术存在的问题，本专利技术提供，目的是通过首先制备出脲醛树脂或三聚氰胺甲醛树脂包覆的微胶囊膨胀阻燃剂，然后再将微胶囊膨胀阻燃剂与阻燃协效剂、抑烟剂、受阻胺类光稳定剂按照一定比例混合，制备一种无卤、环保、高效、抑烟、不易吸潮的高效阻燃剂，可用于制备聚乙烯、聚丙烯、ABS、环氧树脂等阻燃高分子材料。本专利技术的含有微胶囊包覆膨胀阻燃剂的复合阻燃剂，其组成按质量百分比为:微胶囊膨胀阻燃剂60-94%，阻燃协效剂5-25%，抑烟剂0.9_10%，受阻胺类光稳定剂0.1_5%。其中所述的微胶囊包覆膨胀阻燃剂是以膨胀阻燃剂粉体作为芯材，以脲醛树脂或三聚氰胺甲醛树脂预聚体作为壳材料，所述的膨胀阻燃剂粉体由占膨胀阻燃剂总质量40-90%的酸源物质、占总质量5-30%的气源物质和占总质量5-30%的碳源物质组成；所述的酸源物质是聚磷酸铵、三聚氰胺聚磷酸盐、PNP膨胀阻燃剂或三聚氰胺氰尿酸盐中的一种或多种以任意比例混合的混合物；所述的气源物质是三聚氰胺、双氰胺或尿素中的一种或两种以任意比例混合的混合物；所述的碳源物质是季戊四醇或双季戊四醇中的一种或两种以任意比例混合的混合物。所述的阻燃协效剂是红磷、氢氧化镁、氢氧化铝、有机硅、碳纳米管、膨润土、蒙脱土或膨胀石墨其中的一种或多种以任意比例混合的混合物。所述的抑烟剂是硼酸锌、三氧化二锑、二茂铁、三氧化钥或钥酸铵其中的一种或多种以任意比例混合的混合物。所述的受阻胺类光稳定剂是具有空间位阻效应的哌啶衍生物，具体包括光稳定剂622、光稳定剂770或光稳定剂944其中的一种或多种以任意比例混合的混合物。一种含有微胶囊包覆膨胀阻燃剂的复合阻燃剂的制备方法按照以下步骤进行: (1)制备微胶囊包覆膨胀阻燃剂: 将1000g膨胀阻燃剂和f 30g分散剂加入到2飞L乙醇和水的混合溶剂中，乙醇和水的体积比为1: 1，加热到5(T70°C，控制转速为300~600转/分下搅拌2(T40min，使阻燃剂均匀分散在混合溶剂中形成悬浮液，再加入20(T2000mL脲醛树脂或三聚氰胺甲醛树脂预聚体，继续搅拌2(T40min后加入I~15g固化剂，升高温度到7(TllO°C下反应I~5h结束，过滤、洗涤、干燥即可得到微胶囊包覆的膨胀阻燃剂粉末； (2)制备复合阻燃剂: 将占复合阻燃剂总质量的60-94%的微胶囊膨胀阻燃剂、占阻燃剂总质量的5-25%的阻燃协效剂、占阻燃剂总质量的0.9-10%的抑烟剂和占阻燃剂总质量0.1-5%的受阻胺类光稳定剂放入高速混合机中混合均匀，出料即得到含有微胶囊包覆膨胀阻燃剂的复合阻燃剂。其中，步骤(1)中所述的分散剂是聚乙烯醇、0P-10、十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基苯磺酸钠或十二烷基硫酸钠中的一种或多种以任意比例混合的混合物。所述的固化剂是磷酸、草酸、甲酸、氯化铵、乙酸或柠檬酸中的一种或多种以任意比例混合的混合物。本专利技术相对于现有技术具有如下的优点及有益效果: (1)本专利技术的微胶囊包覆膨胀阻燃剂克服了聚磷酸铵等阻燃剂粉体容易吸潮、容易分解的弊端。本专利技术是将设计好配比的酸源、碳源和气源的三类物质混合均匀后作为一个整体进行包覆，与单独包覆聚磷酸铵相比，阻燃剂的阻燃效率大幅度提高。同时，包覆壳材料脲醛树脂或三聚氰胺甲醛树脂中含有的氨基可以提供气源，且树脂壳材料本身也具有很好的阻燃性能，包覆后的壳材料与芯材料会产生很好的阻燃协同效应，可以显著提高阻燃效率； (2)本专利技术的复合阻燃体系，它的主要特色是，在基于微胶囊包覆膨胀阻燃剂的基础上，加入阻燃协效剂、抑烟剂和受阻胺类光稳定剂，这样可以保证进一步提高阻燃剂的阻燃效率。燃烧过程中，首先氢氧化铝等阻燃协效剂在230°C或较低的温度下受热分解，起到吸热降温作用；进一步升高温度后，微胶囊膨胀阻燃剂的微胶囊受热分解，分解后将膨胀阻燃剂释放，酸源、气源和碳源的三类物质会产生膨胀炭层，起到隔氧阻燃作用；加入的抑烟剂如硼酸锌等能够显著减少燃烧过程中冒烟现象；加入的受阻胺类光稳定剂具有捕获自由基、分解过氧化物的能力，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种含有微胶囊包覆膨胀阻燃剂的复合阻燃剂，其特征在于其组成按质量百分比为：微胶囊膨胀阻燃剂60%‑94%，阻燃协效剂5%‑25%，抑烟剂0.9%‑10%，受阻胺类光稳定剂0.1%‑5%；其中所述的微胶囊包覆膨胀阻燃剂是以膨胀阻燃剂粉体作为芯材，以脲醛树脂或三聚氰胺甲醛树脂预聚体作为壳材料。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：洪晓东，姜海艳，秦昌强，杨东旭，
申请(专利权)人：辽宁工程技术大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21
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