一種三聚氰胺氰尿酸鹽包覆聚磷酸銨微膠囊的制備方法
【技術領域】
[0001 ]本發明屬于阻燃劑改性領域，具體涉及一種以三聚氰胺氰尿酸鹽為囊材，聚磷酸銨為核材的微膠囊的制備方法。
【背景技術】
[0002]聚磷酸銨(APP)是一種含磷含氮的無機聚合物，由于含磷量高、含氮量大，接近于中性、阻燃性能較好等優點，應用比較廣泛。1965年APP由美國孟山都開發問世后，受到了人們的廣泛關注，日本、德國等國家在70年代后開始批量生產，我國80年代開始研究APP。
[0003]聚磷酸銨在高溫下可迅速分解成為氨氣和聚磷酸，氨氣可以稀釋氣相中的氧氣濃度，從而起到減緩燃燒的目的，而聚磷酸是強脫水劑，可使聚合物脫水炭化形成炭化層，隔絕聚合物和氧氣的接觸，同時隔絕熱量，在固相中起阻止燃燒的作用。以APP為基礎的膨脹型阻燃體系是當前無鹵阻燃材料研究的熱點。但聚磷酸銨存在易吸濕的缺點，當加入高分子基體中，容易因為這個缺點導致其迀移到高分子的表面，致使高分子阻燃性能下降，并使得聚合物材料外觀變差，這些限制了聚磷酸銨在生產生活中的應用。目前，微膠囊化方法是聚磷酸銨的一種比較有效的改性手段。
[0004]目前常見的聚磷酸銨微膠囊均是以高分子樹脂為囊材對聚磷酸銨進行包覆。該微膠囊的優點在于當加入高分子基體中時，其與高分子基體的相容性好，可以提高阻燃劑在高分子中的分散程度;但由于高分子囊材本身不具備阻燃性，這就會稀釋阻燃劑的含量，降低阻燃劑本身的阻燃性能。
[0005]本發明通過將另一種阻燃劑三聚氰胺氰尿酸鹽作為包覆聚磷酸銨的囊材，一方面通過三聚氰胺氰尿酸鹽的不吸水性來改善聚磷酸銨的易吸濕導致的阻燃劑迀移現象，大大提高其使用價值;另一方面，通過兩種阻燃劑的復配使用，通過協效效應，提高其阻燃性能，達到降低使用量，提高力學性能，并降低成本的目的。因此，采用三聚氰胺氰尿酸鹽作為囊材對聚磷酸銨進行包覆具有技術與應用的新穎性、創造性和實用性。
【發明內容】
[0006]本發明的目的在于針對現有聚磷酸銨易吸濕，易迀移等缺點，提供一種采用三聚氰胺氰尿酸鹽作為囊材對聚磷酸銨進行包覆的方法。
[0007]—種三聚氰胺氰尿酸鹽包覆聚磷酸銨微膠囊的制備方法，其特征在于，具體步驟如下:
(I)按照配方精確稱取聚磷酸銨、氰尿酸、三聚氰胺以及表面活性劑，首先將聚磷酸銨、少量氰尿酸加入蒸餾水中形成混合溶液;然后將混合溶液加入水熱反應釜中并保持特定的溫度120?200°C1?8h，待自然冷卻之后打開水熱反應釜;其中聚磷酸銨與氰尿酸質量比為1:0.1?I，并且在本步驟中加入的少量氰尿酸質量為氰尿酸總質量的2?50%，三聚氰胺與氰尿酸質量比為1:0.1?I，蒸餾水質量為聚磷酸銨質量的50?200倍，表面活性劑質量為聚磷酸銨質量的0.1?10%; (2)將三聚氰胺、表面活性劑和剩余的氰尿酸加入水熱反應釜中，攪拌均勻，然后將水熱反應釜保持一定溫度120?200°C1?5h，再將水熱反應釜自然冷卻到室溫；
(3)將步驟(2)制得的溶液過濾、洗滌、干燥之后，即得;以三聚氰胺氰尿酸鹽為囊材，聚磷酸銨為核材的微膠囊。
[0008]所述表面活性劑為十二烷基磺酸鈉、十六烷基三甲基溴化銨、聚山梨酯、單月桂基磷酸酯、椰油酸單乙醇酰胺磺基琥珀酸單酯二鈉、壬基酚聚氧乙烯醚、聚乙烯吡咯烷酮中的一種或其組合。
[0009]本發明提供的制備三聚氰胺氰尿酸鹽為囊材，聚磷酸銨為核材的微膠囊制備方法為:稱取聚磷酸銨、氰尿酸、三聚氰胺以及表面活性劑，首先將聚磷酸銨、少量氰尿酸加入蒸餾水中。然后將混合溶液加入水熱反應釜中保持特定的溫度一段時間，待自然冷卻之后打開反應釜，在制得的溶液中加入三聚氰胺、表面活性劑和剩余的氰尿酸，再將水熱反應釜保持一定溫度一段時間，然后自然冷卻之后過濾、洗滌并烘干就得到了三聚氰胺氰尿酸鹽包覆聚磷酸銨微膠囊。
[0010]采用本發明所述方法制備的以三聚氰胺氰尿酸鹽為囊材，聚磷酸銨為核材的微膠囊，包覆率高，不易吸濕，加入高分子基體中不易發生迀移現象，并且兩種阻燃劑共同起到阻燃協效作用，阻燃效率高。
【具體實施方式】
[0011]下面通過實施例進一步說明本發明，而不是限制本發明的范圍。
[0012]實施例一:
按照配方精確稱取聚磷酸銨、氰尿酸、三聚氰胺以及表面活性劑(聚磷酸銨與氰尿酸質量比為1: 0.5，三聚氰胺與氰尿酸質量比為1: 0.5，表面活性劑質量為聚磷酸銨質量的0.5%)，首先將聚磷酸錢、少量氰尿酸(少量氰尿酸質量為氰尿酸總質量的10%)加入蒸饋水中(蒸餾水質量為聚磷酸銨質量的100倍)。然后將混合溶液加入水熱反應釜中在150°C烘箱中保持3h，待自然冷卻之后打開反應釜，在制得的溶液中加入三聚氰胺、表面活性劑和剩余的氰尿酸，再將水熱反應釜在150°C烘箱中保持5h，然后自然冷卻之后過濾、洗滌并烘干就得到了三聚氰胺氰尿酸鹽包覆聚磷酸銨微膠囊。
[0013]實施例二:
按照配方精確稱取聚磷酸銨、氰尿酸、三聚氰胺以及表面活性劑(聚磷酸銨與氰尿酸質量比為1:0.8，三聚氰胺與氰尿酸質量比為1:0.6,表面活性劑質量為聚磷酸銨質量的02%)，首先將聚磷酸銨、少量氰尿酸(少量氰尿酸質量為氰尿酸總質量的20%)加入蒸餾水中(蒸餾水質量為聚磷酸銨質量的150倍)。然后將混合溶液加入水熱反應釜中在120°C烘箱中保持2h，待自然冷卻之后打開反應釜，在制得的溶液中加入三聚氰胺、表面活性劑和剩余的氰尿酸，再將水熱反應釜在160°C烘箱中保持3h，然后自然冷卻之后過濾、洗滌并烘干就得到了三聚氰胺氰尿酸鹽包覆聚磷酸銨微膠囊。
[0014]實施例三:
按照配方精確稱取聚磷酸銨、氰尿酸、三聚氰胺以及表面活性劑(聚磷酸銨與氰尿酸質量比為1:1，三聚氰胺與氰尿酸質量比為I:0.5，表面活性劑質量為聚磷酸錢質量的1%)，首先將聚磷酸銨、少量氰尿酸(少量氰尿酸質量為氰尿酸總質量的50%)加入蒸餾水中(蒸餾水質量為聚磷酸銨質量的50倍)。然后將混合溶液加入水熱反應釜中在180°C烘箱中保持lh，待自然冷卻之后打開反應釜，在制得的溶液中加入三聚氰胺、表面活性劑和剩余的氰尿酸，再將水熱反應釜在150°C烘箱中保持3h，然后自然冷卻之后過濾、洗滌并烘干就得到了三聚氰胺氰尿酸鹽包覆聚磷酸銨微膠囊。
[0015]實施例四:
按照配方精確稱取聚磷酸銨、氰尿酸、三聚氰胺以及表面活性劑(聚磷酸銨與氰尿酸質量比為1:0.8，三聚氰胺與氰尿酸質量比為1:0.5，表面活性劑質量為聚磷酸銨質量的3%)，首先將聚磷酸銨、少量氰尿酸(少量氰尿酸質量為氰尿酸總質量的30%)加入蒸餾水中(蒸餾水質量為聚磷酸銨質量的200倍)。然后將混合溶液加入水熱反應釜中在170°C烘箱中保持2h，待自然冷卻之后打開反應釜，在制得的溶液中加入三聚氰胺、表面活性劑和剩余的氰尿酸，再將水熱反應釜在180°C烘箱中保持4h，然后自然冷卻之后過濾、洗滌并烘干就得到了三聚氰胺氰尿酸鹽包覆聚磷酸銨微膠囊。
【主權項】
1.一種三聚氰胺氰尿酸鹽包覆聚磷酸銨微膠囊的制備方法，其特征在于，具體步驟如下: (1)按照配方精確稱取聚磷酸銨、氰尿酸、三聚氰胺以及表面活性劑，首先將聚磷酸銨、少量氰尿酸加入蒸餾水中形成混合溶液;然后將混合溶液加入水熱反應釜中并保持特定的溫度120?200°C1?8h，待自然冷卻之后打開水熱反應釜;其中聚磷酸銨與氰尿酸質量比為1:0.1?I，并且在本步驟中加入的少量氰尿酸質量為氰尿酸總質量的2?50%，三聚氰胺與氰尿酸質量比為1:0.1?I，蒸餾水質量為聚磷酸銨質量的50?200倍，表面活性劑質量為聚磷酸銨質量的0.1?10%; (2)將三聚氰胺、表面活性劑和剩余的氰尿酸加入水熱反應釜中，攪拌均勻，然后將水熱反應釜保持一定溫度120?200°C1?5h，再將水熱反應釜自然冷卻到室溫； (3)將步驟(2)制得的溶液過濾、洗滌、干燥之后，即得；以三聚氰胺氰尿酸鹽為囊材，聚磷酸銨為核材的微膠囊。2.根據權利要求1所述一種三聚氰胺氰尿酸鹽包覆聚磷酸銨微膠囊的制備方法，其特征在于，所述表面活性劑為十二烷基磺酸鈉、十六烷基三甲基溴化銨、聚山梨酯、單月桂基磷酸酯、椰油酸單乙醇酰胺磺基琥珀酸單酯二鈉、壬基酚聚氧乙烯醚、聚乙烯吡咯烷酮中的一種或其組合。
【專利摘要】本發明是一種三聚氰胺氰尿酸鹽包覆聚磷酸銨微膠囊的制備方法，稱取聚磷酸銨、氰尿酸、三聚氰胺以及表面活性劑，將聚磷酸銨和少量氰尿酸加入蒸餾水中。然后將其加入水熱反應釜中并保持一定溫度一段時間，然后將反應釜待自然冷卻；在反應釜中加入三聚氰胺、表面活性劑和剩余的氰尿酸，再將水熱反應釜保持一定溫度一段時間；待反應釜自然冷卻之后過濾、洗滌并烘干即得三聚氰胺氰尿酸鹽包覆聚磷酸銨微膠囊。采用本方法制備的以三聚氰胺氰尿酸鹽為囊材，聚磷酸銨為核材的微膠囊，包覆率高，不易吸濕，加入高分子基體中不易發生遷移現象，并且兩種阻燃劑共同起到阻燃協效作用，阻燃效率高。
【IPC分類】B01J13/02, C08K5/3492, C08K3/32, C09C3/08, C08K9/10, C09C1/00
【公開號】CN105419391
【申請號】CN201510752230
【發明人】何丹農, 徐少洪, 冉偉, 張春明, 林琳, 陳超, 王艷麗, 金彩虹
【申請人】上海納米技術及應用國家工程研究中心有限公司
【公開日】2016年3月23日
【申請日】2015年11月9日