專利名稱：一種制備微膠囊化紅磷的方法
技術領域：
本發明涉及一種制備微膠囊化紅磷的方法，以及通過該工藝制成微膠囊化紅磷的用途。
背景技術：
在非鹵素阻燃劑中，紅磷是一種較好的阻燃劑，具有添加量少、阻燃效率高、低煙、低毒、用途廣泛等優點。紅磷與氫氧化鋁、膨脹性石墨等無機阻燃劑復配使用，制成復合型磷/鎂、磷/鋁、磷/石墨等非鹵阻燃劑，可使用阻燃劑量大幅降低，從而改善塑料制品的加工性能和物理機械性能。但普通紅磷在空氣中易氧化、吸濕，容易引起粉塵爆炸，運輸困難，與高分子材料相溶性差等缺陷，應用范圍受到了限制。 為彌補這方面不足，以擴大紅磷應用范圍，人們采用了微膠囊包覆工藝，使之成為微膠囊化紅磷。微膠囊化紅磷除克服了紅磷固有的弊端外，并具有高效、低煙，在加工中不產生有毒氣體，其分散性、物理、機械性能、熱穩定性及阻燃性能均有提高和改善。微膠囊化紅磷廣泛應用于PET、PC、PBT, PA、PE、EVA等熱塑料性樹脂，也可用于環氧、酚醛、不飽和聚酯等熱固性樹脂以及順丁橡膠、乙丙橡膠、纖維織品的阻燃。(可單獨用于PET、PC、PBT等富含氧元素的材料的阻燃；若用于通用塑料、橡膠、聚乙烯、聚丙烯等缺少氧元素的材料的阻燃，需與氫氧化鎂、氫氧化鋁復配使用)。特別適用于少量阻燃劑即可滿足要求的場所。
發明內容
本發明的目的是提供一種微膠囊化紅磷的制備方法，其通過如下技術方案實現 一種用于制備微膠囊化紅磷的方法，包括如下步驟
a.在堿性條件下將三聚氰胺和甲醛調制成透明的三聚氰胺甲醛膠備用；
b.將超細紅磷與一種阻燃劑共沸，得到含紅磷的穩定態絮狀體系；
c.將步驟a制備的三聚氰胺甲醛膠緩慢注入步驟b所得穩定態絮狀體系中，得到懸濁
液；
d.向步驟c所得懸濁液加酸后恒溫攪拌，反應結束后將過濾得到固體物質放入烘箱內恒溫干燥，最后經研磨制得微膠囊化紅磷粉末。在本發明中，調節各步驟中體系酸堿性所采用的酸性物質可以是無機酸或有機酸，包括但不限于鹽酸、硫酸、硝酸、磷酸、甲基硅酸、乙酸、乙二酸等；采用的堿性物質可以是無機堿或有機堿或本領域通常作用堿使用的物質，包括但不限于氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈣、氨水、碳酸鈉、碳酸氫鈉等。作為優選，步驟a中三聚氰胺與甲醛的比例為I: I 5，更優選1:3 5。在本發明中，步驟b所述的阻燃劑優選為氮磷系列的阻燃劑，其中更優選為三聚氰胺三聚氰酸鹽(MCA)，尤其優選牌號為MAC-033的阻燃劑。在步驟b中，具體而言是將紅磷與一種阻燃劑混合，加水調制成糕狀后進行超細研磨，得到含紅磷的穩定態絮狀體系，然后恒溫反應形成初次包裹。其中，紅磷與阻燃劑之比可以根據最終產品的需求而改變，優選I :0. I 4，更優選I :0. 5 2。恒溫反應的溫度控制為 30-11 (TC，優選 85-11 (TC，更優選 95_100°C。在步驟c中，加入的三聚氰胺甲醛膠為懸濁液中干基比例的1-50%，優選5-20%，更優選8-12%。在步驟d中，加酸控制 體系的pH值在1-7之間，優選2-5。恒溫控制溫度為300C -90°C，優選 85°C。本發明的另一目的是提供一種由上述方法所制備得到的微膠囊化紅磷。本發明的另一目的是提供一種由上述方法所制備得到的微膠囊化紅磷在制備阻燃劑中的用途。綜上所述，由于采用了上述技術方案，本發明的有益效果是本發明選用多種阻燃囊材對紅磷進行包裹，制得的微膠囊化紅磷不僅阻燃性能優異，并且外觀顏色由紫紅改為灰白色，尤其用于白度化微膠囊化紅磷的制備。膠囊化紅磷采用多層包裹，其產品外觀白度和阻燃性能明顯優于只采用單一 MCA (三聚氰胺三聚氰酸鹽)包裹。以白度為例，同樣是50%紅磷含量，只采用MCA (三聚氰胺三聚氰酸鹽)包裹的產品用藍光白度測定儀測定白度為33-35，而本發明采用多層包裹的50%微膠囊化紅磷，產品用藍光白度測定儀測定白度為45-52。
具體實施例方式本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。本說明書(包括任何附加權利要求、摘要)中公開的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個特征只是一系列等效或類似特征中的一個例子而已。實施例I :
將100 ml水倒入200ml三口燒瓶中，攪拌加入O. 8g氫氧化鈉，升溫至85°C后先后加入18. 7g三聚氰胺和36. 3g甲醛，恒溫攪拌40分鐘后即得到透明的三聚氰胺甲醛膠以備用。再將156g紅磷分別與146. 2g的MCA-033阻燃劑混合，加水600ml調制成糕狀后進行超細研磨，得到含紅磷的穩定態絮狀體系，然后倒入2000ml的三口燒瓶中，加入800ml水加熱至95°C，恒溫I小時后再將之前制備的三聚氰胺甲醛膠注入該絮狀體系體系，加入工業鹽酸40ml,恒溫攪拌I小時后結束反應，將過濾得到固體物質放如入烘箱內恒溫干燥，最后經研磨制得310g微膠囊化紅磷粉末。實施例2:
將100 ml水倒入200ml三口燒瓶中，攪拌加入O. 8g氫氧化鈉，升溫至85°C后先后加入
18.7g三聚氰胺和36. 3g甲醛，恒溫攪拌40分鐘后即得到透明的三聚氰胺甲醛膠以備用。再將156g紅磷分別與146. 2 g MCA-033的阻燃劑混合，加水600ml調制成糕狀后進行超細研磨，得到含紅磷的穩定態絮狀體系，然后倒入2000ml的三口燒瓶中，加入800ml水加熱至95°C，恒溫I小時后再將之前制備的三聚氰胺甲醛膠注入該絮狀體系體系，加入甲基硅酸60 g,恒溫攪拌I小時后結束反應，將過濾得到固體物質放如入烘箱內恒溫干燥，最后經研磨制得304g微膠囊化紅磷粉末。
本發明并不局限于前述的具體實施方式
。本發明擴展到任何在本說明書中披露的新特征或任何新的組合，以及披露的任一新的方 法或過程的步驟或任何新的組合。
權利要求
1.一種制備微膠囊化紅磷的方法，包括如下步驟 a.在堿性條件下將三聚氰胺和甲醛調制成透明的三聚氰胺甲醛膠備用； b.將超細紅磷與一種阻燃劑共沸，得到含紅磷的穩定態絮狀體系； c.將步驟a制備的三聚氰胺甲醛膠緩慢注入步驟b所得穩定態絮狀體系中，得到懸濁液； d.向步驟c所得懸濁液加酸后恒溫攪拌，反應結束后將過濾得到固體物質放入烘箱內恒溫干燥，最后經研磨制得微膠囊化紅磷粉末。
2.如權利要求I所述的方法，其中調節各步驟中體系酸堿性所采用的酸性物質可以是無機酸或有機酸，優選鹽酸、硫酸、硝酸、磷酸、甲基硅酸、乙酸、乙二酸；采用的堿性物質可以是無機堿或有機堿或本領域通常作用堿使用的物質，優選氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈣、氨水、碳酸鈉、碳酸氫鈉。
3.如權利要求I或2所述的方法，其中步驟a中三聚氰胺與甲醛的比例為I:I 5，更優選1:3 5。
4.如權利要求1-3任一項所述的方法，其中步驟b所述的阻燃劑優選為氮磷系列的阻燃劑，更優選為三聚氰胺三聚氰酸鹽(MCA)，尤其優選牌號為MAC-033的阻燃劑。
5.如權利要求1-3任一項所述的方法，其中步驟b具體而言是將紅磷與一種阻燃劑混合，加水調制成糕狀后進行超細研磨，得到含紅磷的穩定態絮狀體系，然后恒溫反應形成初次包裹；其中，紅磷與阻燃劑之比優選I :0. I 4，更優選I :0. 5 2 ;恒溫反應的溫度控制為 30-11 (TC，優選 85-110。。，更優選 95-100。。。
6.如權利要求1-5任一項所述的方法，在步驟c中，加入的三聚氰胺甲醛膠為懸濁液中干基比例的1_50%，優選5-20%，更優選8-12%。
7.如權利要求1-6任一項所述的方法，在步驟d中，加酸控制體系的pH值在1-7之間，優選2-5 ;恒溫控制溫度為30°C -90°C，優選85°C。
8.如權利要求1-7任一項所述方法制備得到的微膠囊化紅磷。
9.如權利要求1-7任一項所述方法制備得到的微膠囊化紅磷在制備阻燃劑中的用途。
全文摘要
本發明公開了一種用于制備微膠囊化紅磷方法，包括a.在堿性條件下將三聚氰胺和甲醛調制成透明的三聚氰胺甲醛膠備用；b.將超細紅磷分別一種阻燃劑共沸，得到含紅磷的穩定態絮狀體系。c.將步驟a制備的三聚氰胺甲醛膠緩慢注入步驟b所得穩定態絮狀體系中，得到懸濁液；d.向步驟c所得懸濁液加酸后恒溫攪拌，反應結束后將過濾得到固體物質放入烘箱內恒溫干燥，最后經研磨制得微膠囊化紅磷粉末。本發明尤其用于白度化微膠囊化紅磷的制備。
文檔編號C09C3/08GK102775814SQ20121028292
公開日2012年11月14日 申請日期2012年8月10日 優先權日2012年8月10日
發明者唐波, 黃湘, 黃維光 申請人:四川省精細化工研究設計院