專利名稱：一種三聚氰胺/甲醛樹脂包覆三聚氰胺磷酸鹽阻燃劑微膠囊的制備方法
技術領域：
本發(fā)明屬于材料技術領域，具體涉及一種三聚氰胺/甲醛樹脂包覆三聚氰胺磷酸鹽(MP)阻燃劑微膠囊的制備方法。
背景技術：
膨脹型阻燃劑(IFR)通常是由碳源(成炭劑)、酸源(脫水劑)和氣源(膨脹劑)三部分組成的。IFR因具有阻燃效率高、燃燒時低煙低毒等優(yōu)點，廣泛應用于涂料、油漆、塑料、橡膠、纖維等聚合物材料的阻燃。但是，IFR也存在著易吸濕、團聚等缺陷，一般需要對其進行表面改性處理。微膠囊化是常用的表面改性方法之一。所謂微膠囊化技術是以固體、液體或氣體囊芯物質(zhì)(芯材)為核心，利用天然、半合成或全合成高分子材料(囊材)在其上沉積、 涂層，對其進行包覆，最后得到尺寸為5 1000mm的微膠囊。目前微膠囊化技術廣泛應用于食品、醫(yī)學、涂料、阻燃劑、化妝品、添加劑、飼料等多個領域。三聚氰胺磷酸鹽(MP)是一種集酸源和氣源于一體的膨脹型阻燃劑。它具有無鹵、 燃燒時低煙低毒、阻燃效率高等優(yōu)點，廣泛應用于防火涂料、塑料等。據(jù)文獻報道(化學世界，2006年第5期第314頁)，膨脹型阻燃劑(包括MP)存在以下缺陷(1)與聚合物相容性差，不易在樹脂中均勻分散，使得材料的性能(機械性能、電性能和絕緣性能)下降；(2)容易吸潮，產(chǎn)品在潮濕環(huán)境下使用時容易遷移到樹脂表面而滲出，導致聚合物材料耐水性差，從而影響其阻燃性能的發(fā)揮。因此，本發(fā)明采用耐水性較好的三聚氰胺/甲醛樹脂為壁材，對三聚氰胺磷酸鹽進行微膠囊化處理，以提高其耐水性，同時還可以改善其在聚合物分散性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種三聚氰胺/甲醛樹脂包覆三聚氰胺磷酸鹽阻燃劑微膠囊的制備方法。本發(fā)明提出的三聚氰胺/甲醛樹脂包覆MP阻燃劑微膠囊的制備方法，首先將MP 和分散劑加入到在適量的溶劑中，攪拌分散0. 5h，然后向體系內(nèi)加入一定量的三聚氰胺/ 甲醛樹脂的預聚體，繼續(xù)攪拌分散0. 5h后，升高溫度至6(T12(TC，反應Hh后停止，過濾、 干燥，得到由三聚氰胺/甲醛樹脂包覆的阻燃劑MP微膠囊。具體步驟如下
(1)三聚氰胺/甲醛樹脂預聚體的制備
在配有攪拌、溫度計的三口燒瓶中加入摩爾比為1 :2-4的三聚氰胺和甲醛，加入 10%Na2C03水溶液調(diào)節(jié)溶液的pH值為8-9 ；攪拌，升溫至70_80°C，保溫反應0. 5小時，即得透明的三聚氰胺/甲醛樹脂(MF)預聚體水溶液。(2)三聚氰胺/甲醛樹脂包覆MP微膠囊的制備
將IOOg三聚氰胺磷酸鹽(MP)和0.廣3g分散劑加入到20(T500ml溶劑中，攪拌分散 0. 4-0. 6h，然后向體系內(nèi)加入步驟(1)所得的三聚氰胺/甲醛樹脂預聚體，繼續(xù)攪拌分散0. 4-0. 6h后，升高溫度至6(T12(TC，反應Hh后停止反應，過濾、干燥，得到由三聚氰胺/ 甲醛樹脂包覆的三聚氰胺磷酸鹽微膠囊粉末。本發(fā)明中，步驟O)中所述分散劑為十二烷基硫酸鈉、明膠、OP乳化劑或十二烷基
苯磺酸鈉等中任一種。本發(fā)明中，步驟O)中所述溶劑為水或醇類溶劑，如甲醇、乙醇、丙醇、丁醇等，或水與醇的相混溶劑。本發(fā)明中，步驟O)中所述干燥溫度為100-130°c，干燥時間為M-72小時。本發(fā)明的有益效果在于通過對阻燃劑MP進行微膠囊化，在其表面形成一層由三聚氰胺/甲醛樹脂組成的包覆膜，有效降低了 MP在水中的溶解度，防止MP在使用過程中吸潮團聚，使其分散的更均勻，提高其耐濕熱性能，延長使用壽命，達到更好的阻燃效果。該微膠囊阻燃劑與未包覆的MP相比，平均粒徑?jīng)]有明顯的增大，包膜致密均勻，流動性好。
具體實施例方式下面通過實施例進一步說明本發(fā)明，而不是限制本發(fā)明的范圍。實施例1
第一步三聚氰胺/甲醛樹脂預聚體的制備
在配有攪拌、溫度計的三口燒瓶中加入18ml 37%的甲醛水溶液、7g三聚氰胺(甲醛/ 三聚氰胺摩爾比為1 :4)，以及60ml蒸餾水，10%Na2C03水溶液調(diào)pH為8_9。攪拌，升溫至 70°C,保溫反應0. 5小時，即得透明的三聚氰胺/甲醛樹脂預聚體水溶液。第二步三聚氰胺/甲醛樹脂包覆MP微膠囊的制備
將IOOg MP和2g十二烷基硫酸鈉加入到400ml蒸餾水中，攪拌分散0. 5h，然后向體系內(nèi)加入上述制備的三聚氰胺/甲醛樹脂的預聚體，繼續(xù)攪拌分散0. 5h后，升高溫度至 100°C，反應2h。后停止，過濾、干燥，得到由三聚氰胺/甲醛樹脂包覆的阻燃劑MP微膠囊。第三步洗滌干燥
上述反應結(jié)束后，抽濾、以蒸餾水洗滌產(chǎn)品數(shù)遍，置于烘箱中105°C條件下干燥42h，得到由三聚氰胺/甲醛樹脂包覆的阻燃劑MP微膠囊110. 5g。實施例2:
第一步三聚氰胺/甲醛樹脂預聚體的制備
在配有攪拌、溫度計的三口燒瓶中加入40. 5 ml 37%的甲醛水溶液、21g三聚氰胺(甲醛/三聚氰胺摩爾比為1 :3)，以及180ml蒸餾水，10%Na2C03水溶液調(diào)pH為8_9。攪拌，升溫至70 0C,保溫反應lh，即得透明的三聚氰胺/甲醛樹脂預聚體水溶液。第二步三聚氰胺/甲醛樹脂包覆MP微膠囊的制備
將IOOg MP和Ig明膠加入到300ml乙醇中，攪拌分散0.證，然后向體系內(nèi)加入上述制備的三聚氰胺/甲醛樹脂的預聚體，繼續(xù)攪拌分散0. 后，升高溫度至80°C，反應池。后停止，過濾、干燥，得到由三聚氰胺/甲醛樹脂包覆的阻燃劑MP微膠囊。第三步洗滌干燥
上述反應結(jié)束后，抽濾、以蒸餾水洗滌產(chǎn)品數(shù)遍，置于烘箱中105°C條件下干燥48h，得到由三聚氰胺/甲醛樹脂包覆的MP微膠囊132. 5g。實施例3:第一步三聚氰胺/甲醛樹脂預聚體的制備
在配有攪拌、溫度計的三口燒瓶中加入27ml 37%的甲醛水溶液、21g三聚氰胺(甲醛/ 三聚氰胺摩爾比為1 :2)，以及180ml蒸餾水，10%Na2C03水溶液調(diào)pH為8_9。攪拌，升溫至 75 0C,保溫反應0. 5小時，即得透明的三聚氰胺/甲醛樹脂預聚體水溶液。第二步三聚氰胺/甲醛樹脂包覆MP微膠囊的制備
將IOOg MP和0. 5g OP乳化劑加入到200ml甲醇中，攪拌分散0.證，然后向體系內(nèi)加入上述制備的三聚氰胺/甲醛樹脂的預聚體，繼續(xù)攪拌分散0.證后，升高溫度至65°C，反應證。后停止，過濾、干燥，得到由三聚氰胺/甲醛樹脂包覆的阻燃劑MP微膠囊。第三步洗滌干燥
上述反應結(jié)束后，抽濾、以蒸餾水洗滌產(chǎn)品數(shù)遍，置于烘箱中105°C條件下干燥Mh，得到由三聚氰胺/甲醛樹脂包覆的MP微膠囊127. 3g。實施例4
第一步三聚氰胺/甲醛樹脂預聚體的制備
在配有攪拌、溫度計的三口燒瓶中加入39ml 37%的甲醛水溶液、28g三聚氰胺(甲醛/ 三聚氰胺摩爾比為1 :2)，以及200ml蒸餾水，10%Na2C03水溶液調(diào)pH為8_9。攪拌，升溫至 80 0C,保溫反應0. 5小時，即得透明的三聚氰胺/甲醛樹脂預聚體水溶液。第二步三聚氰胺/甲醛樹脂包覆MP微膠囊的制備
將IOOg MP和2g十二烷基苯磺酸鈉加入到200ml乙醇中，攪拌分散0.證，然后向體系內(nèi)加入上述制備的三聚氰胺/甲醛樹脂的預聚體，繼續(xù)攪拌分散0.證后，升高溫度至80°C， 反應池。后停止，過濾、干燥，得到由三聚氰胺/甲醛樹脂包覆的阻燃劑MP微膠囊。第三步洗滌干燥
上述反應結(jié)束后，抽濾、以蒸餾水洗滌產(chǎn)品數(shù)遍，置于烘箱中105°C條件下干燥48h，得到由三聚氰胺/甲醛樹脂包覆的MP微膠囊139. 6g。三聚氰胺/甲醛樹脂包覆的MP微膠囊的溶解度見表1。表1不同溫度下MCAPP的
權利要求
1.一種三聚氰胺/甲醛樹脂包覆三聚氰胺磷酸鹽阻燃劑微膠囊的制備方法，其特征在于具體步驟如下(1)三聚氰胺/甲醛樹脂預聚體的制備在配有攪拌、溫度計的三口燒瓶中加入摩爾比為1 :2-4的三聚氰胺和甲醛，加入 10%Na2C03水溶液調(diào)節(jié)溶液的pH值為8-9 ；攪拌，升溫至70_80°C，保溫反應0. 5小時，即得透明的三聚氰胺/甲醛樹脂預聚體水溶液；(2)三聚氰胺/甲醛樹脂包覆MP微膠囊的制備將IOOg三聚氰胺磷酸鹽和0.廣3g分散劑加入到20(T500ml溶劑中，攪拌分散 0. 4-0. 6h，然后向體系內(nèi)加入步驟(1)所得的三聚氰胺/甲醛樹脂預聚體，繼續(xù)攪拌分散 0. 4-0. 6h后，升高溫度至6(T12(TC，反應Hh后停止反應，過濾、干燥，得到由三聚氰胺/ 甲醛樹脂包覆的三聚氰胺磷酸鹽微膠囊粉末。
2.根據(jù)權利要求1所述的三聚氰胺/甲醛樹脂包覆三聚氰胺磷酸鹽阻燃劑微膠囊的制備方法，其特征在于所述分散劑為十二烷基硫酸鈉、明膠、OP乳化劑或十二烷基苯磺酸鈉中任一種。
3.根據(jù)權利要求1所述的三聚氰胺/甲醛樹脂包覆三聚氰胺磷酸鹽阻燃劑微膠囊的制備方法，其特征在于所述溶劑為水或醇類溶劑，或水與醇的相混溶劑。
4.根據(jù)權利要求1所述的三聚氰胺/甲醛樹脂包覆三聚氰胺磷酸鹽阻燃劑微膠囊的制備方法，其特征在于步驟O)中所述干燥溫度為100-130°C，干燥時間為M-72小時。
全文摘要
本發(fā)明屬于材料技術領域，具體涉及一種三聚氰胺/甲醛樹脂包覆三聚氰胺磷酸鹽阻燃劑微膠囊的制備方法。具體步驟如下首先將100gMP和0.1~3g分散劑加入到200~500ml溶劑中，攪拌分散0.4-0.6h，然后向體系內(nèi)加入三聚氰胺/甲醛樹脂預聚體，繼續(xù)攪拌分散0.4-0.6h后，升高溫度至60~120℃，反應1~5h后停止反應，過濾、干燥，得到由三聚氰胺/甲醛樹脂包覆的MP微膠囊粉末。該微膠囊包膜致密均勻，流動性好，水溶性大大降低，可用作聚烯烴、尼龍等高分子材料的阻燃劑，還可用于木材、織物、涂料等材料的阻燃。
文檔編號C08K5/3492GK102229712SQ20111010297
公開日2011年11月2日 申請日期2011年4月25日 優(yōu)先權日2011年4月25日
發(fā)明者徐爍, 王正洲 申請人:同濟大學