CN102492175A - 微胶囊阻燃吸附树脂、其制备方法及阻燃复合材料 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种微胶囊阻燃吸附树脂,包括囊壁和囊芯,所述囊芯包括吸附树脂和吸附在所述吸附树脂中的阻燃剂。本发明还提供了一种微胶囊阻燃吸附树脂的制备方法。本发明还提供了一种阻燃复合材料。本发明以具有较高强度和三维网络结构的吸附树脂作为支撑材料,通过氢键或分子间作用力将阻燃剂或阻燃剂溶液吸附到树脂颗粒内部,并且由于氢键和分子间作用力,所吸附的阻燃剂分子,尤其是小分子阻燃剂很难从吸附树脂内部析出,从而有效抑制阻燃剂的表面迁移;同时,对吸附了阻燃剂的吸附树脂进行微胶囊化后,囊壁能够进一步抑制阻燃剂分子的析出和迁移,从而提高微胶囊阻燃吸附树脂的耐迁移性。
Description
技术领域
本发明属于阻燃剂技术领域,尤其涉及一种微胶囊阻燃吸附树脂、其制备方法及阻燃复合材料。
背景技术
阻燃剂,又称难燃剂、耐火剂或防火剂,是一种能够提高材料的阻燃性能,阻止材料被引燃并抑制火焰传播的助剂。阻燃剂可用于塑料、橡胶、纤维、木材、纸制品、涂料、粘合剂等材料的防火保护,在建筑材料、日用家电、电子器件、室内设计、衣食住行等各个方面均有广泛应用,对提高人们生活质量、保护人民生命财产安全具有至关重要的作用。
聚合物材料是一种十分重要的材料,以质轻、价廉等优势在二十世纪获得巨大发展,并取代金属材料获得广泛应用。目前,聚合物制品的体积使用量已经超过钢铁产量,成为人类使用量最大材料。但是,一般聚合物材料的主要构成元素是碳、氢和氧,其极易燃烧,而且燃烧过程中会释放大量烟气毒气,上述不足严重制约了聚合物材料的发展。提高聚合物材料的一种有效途径就是在聚合物加工过程中加入阻燃剂,可以达到抑制燃烧、降低烟气毒气等效果,从而有利于聚合物材料的应用。但是,目前常用的阻燃剂,如卤系阻燃剂、磷系阻燃剂、氮系阻燃剂、磷-卤系阻燃剂、磷-氮系阻燃剂等,在加入聚合物材料中提高聚合物材料阻燃性能的同时,可能会出现一些不良反应,如阻燃剂与聚合物基体相容性不好,阻燃剂耐水性较差以及阻燃剂较易发生迁移等,这些不良反应会影响聚合物材料的力学性能或者长期使用性能,因此,有效解决上述问题具有十分重要的实际意义。
微胶囊阻燃剂是采用微胶囊技术在阻燃剂表面包覆一层性能稳定的聚合物膜或者无机物壳层,形成的具有核壳结构的复合材料。该复合材料具有诸多优点,如将阻燃剂微胶囊化可以有效改善阻燃剂和聚合物基体的相容性;采用耐水或者耐溶剂材料作为壳材料对阻燃剂进行微胶囊化可以提高阻燃剂的耐水性或耐溶剂性,减缓阻燃剂的迁移,有效提高阻燃剂的长期使用效果;采用具有一定强度的材料对液体阻燃剂进行包裹可以拓宽阻燃剂的使用范围等。但是,将阻燃剂微胶囊化虽然可以减缓阻燃剂向聚合物基体表面迁移,但是由于微胶囊阻燃剂内部的阻燃剂并未被有效束缚,尤其是胶囊破裂后,阻燃剂依然会向聚合物基体表面迁移。尤其对于由液体阻燃剂制备而成微胶囊阻燃剂而言,其在加工过程中极易破裂,影响阻燃剂的使用。
发明内容
有鉴于此,本发明要解决的技术问题在于提供一种微胶囊阻燃吸附树脂、其制备方法及阻燃复合材料,本发明提供的微胶囊阻燃吸附树脂能够阻止阻燃剂的迁移,具有良好的加工性能和使用性能。
本发明提供了一种微胶囊阻燃吸附树脂,包括囊壁和囊芯,所述囊芯包括吸附树脂和吸附在所述吸附树脂中的阻燃剂。
优选的,所述吸附树脂为吸水树脂或吸油树脂。
优选的,所述吸水树脂按照以下方法制备:
丙烯酸、丙烯酸盐、糊化淀粉和丙烯酰胺在水中发生反应,得到吸水树脂。
优选的,所述吸油树脂按照以下方法制备:
反应单体和交联剂在有机溶剂中发生反应,得到吸油树脂,所述反应单体为丙烯酸酯、醋酸乙烯酯、丙烯腈和苯乙烯中的一种或多种。
优选的,所述阻燃剂为含氯阻燃剂、含溴阻燃剂、含氮阻燃剂和含磷阻燃剂中的一种或多种。
优选的,所述阻燃剂为十溴二苯醚、八溴二苯醚、2,4,6-三溴苯酚、1,2-双(三溴苯氧基)乙烷、三(三溴苯基)三聚氰酸酯、2,4,6-三溴苯基烯丙基醚、2,4,6-三溴苯基甲基丙烯酸酯、二溴苯酚、四溴邻苯二甲酸酐、二溴苯基缩水甘油醚、四溴邻苯二甲酸二乙二酯/二醇、四溴邻苯二甲酸二异辛酯、四溴邻苯二甲酸二甲酯、四溴邻苯甲酸异辛酯、四溴邻苯二甲酸二钠、四溴双酚A、四溴双酚A双(烯丙基)醚、四溴双酚A(羟乙基)醚、四溴双酚A双(2,3-二溴丙基)醚、四溴双酚S双(2,3-二溴丙基)醚、二溴苯乙烯、六溴环十二烷、2,4,6-三溴苯基顺丁烯二酰亚胺、三(2,3-二溴丙基)异三聚氰酸酯、五溴甲苯、五溴氯环己烷、双(2,3-二溴丙基)反丁烯二酸酯、得克隆、氯化石蜡-70、四氯双酚A、磷酸三(β-氯乙基)酯、磷酸三(β-氯异丙基)酯、磷酸三(β,β′-二氯异丙基)酯、磷酸三(2,3-二溴丙基)酯、2,2-二(氯甲基)-1,3-亚丙基四(β-氯乙基)双磷酸酯、四(β-氯乙基)-1,2-亚乙基双磷酸酯、四(β,β′-二氯异丙基)-1,2-亚乙基双磷酸酯、四(β-氯异丙基)-1,2-亚乙基二磷酸酯、2,2-二甲基-3-氯丙基双(β,β′-二氯异丙基)磷酸酯、2,2-二(溴甲基)-3-氯丙基双(β,β′-二氯异丙基)磷酸酯、2,2-二甲基-3-溴丙基双(β-卤乙基)磷酸酯、2,2-二甲基-3-溴丙基双(β,β′-二氯异丙基)磷酸酯、间亚苯基四苯基双磷酸酯、双酚A双(二苯基磷酸酯)、磷酸三乙酯、磷酸三丁酯、磷酸三异辛酯、磷酸三(2-丁基乙基)酯、磷酸二苯异辛酯、磷酸二苯异癸酯、磷酸三苯酯、磷酸二苯甲苯酯、磷酸三(甲苯)酯、磷酸三(二甲苯)酯、磷酸二苯异丙苯酯、磷酸二苯(二甲苯)酯、N,N-双(2-羟乙基)氨甲基膦酸二乙酯、三聚氰胺、次磷酸铝、甲基膦酸二甲酯、乙基膦酸二乙酯和环状膦酸酯中的一种或多种。
优选的,所述囊壁为聚合物、无机材料或有机无机杂化材料。
优选的,所述囊壁为聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚丁烯、聚异丁烯、聚苯乙烯、聚丙烯腈、聚氨酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸甲酯、聚醋酸乙烯酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚碳酸酯、脲醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂、三聚氰胺脲醛树脂、酚醛树脂、环氧树脂、聚甲醛、聚氧化乙烯、聚己二酸己二醇酯、聚己内酰胺、聚酰亚胺、聚二甲基硅氧烷、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、丁基橡胶、聚丁二烯或聚异戊二烯。
优选的,所述囊壁由正硅酸乙酯、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、双-(3-γ-三乙氧基硅基丙基)四硫化物、甲基三甲氧基硅烷、正硅酸甲酯、乙烯基三甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷、苯胺甲基三乙氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷和苯基三乙氧基硅烷中的一种或多种的水解产物形成。
优选的,所述囊壁与所述囊芯的质量比为(0.5~40)∶100。
本发明还提供了一种微胶囊阻燃吸附树脂的制备方法,包括以下步骤:
吸附树脂在阻燃剂或者阻燃剂溶液中吸附阻燃剂,得到阻燃吸附树脂;
将所述阻燃吸附树脂与囊壁材料在溶液中混合,反应后得到微胶囊阻燃吸附树脂。
本发明还提供了一种阻燃复合材料,包括基体材料和上述技术方案所述的微胶囊阻燃吸附树脂,所述微胶囊阻燃吸附树脂占所述基体材料和微胶囊阻燃吸附树脂总质量的0.5%~50%。
优选的,所述基体材料为聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚丁烯、聚异丁烯、聚苯乙烯、聚丙烯腈、聚丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氨酯、聚乙烯-丁烯共聚物、聚醋酸乙烯酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚碳酸酯、脲醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂、三聚氰胺脲醛树脂、酚醛树脂、环氧树脂、聚甲醛、聚氧化乙烯、聚己二酸己二醇酯、聚己内酰胺、聚酰亚胺、聚二甲基硅氧烷、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、丁基橡胶、聚丁二烯、聚异戊二烯、纤维素、纤维素衍生物、壳聚糖和壳聚糖衍生物中的一种或多种。
与现有技术相比,本发明提供的微胶囊阻燃吸附树脂包括囊壁和囊芯,所述囊芯包括吸附树脂和吸附在所述吸附树脂中的阻燃剂。所述微胶囊阻燃吸附树脂中,所述吸附树脂具有较高强度和三维网络结构,可以作为支撑材料,通过氢键或分子间作用力将阻燃剂或阻燃剂溶液吸附到树脂颗粒内部,并且由于氢键和分子间作用力,所吸附的阻燃剂分子,尤其是小分子阻燃剂很难从吸附树脂内部析出,从而有效抑制阻燃剂的表面迁移;同时,对吸附了阻燃剂的吸附树脂进行微胶囊化后,囊壁能够进一步抑制阻燃剂分子的析出和迁移,从而提高微胶囊阻燃吸附树脂的耐迁移性。另外,吸附树脂吸附阻燃剂后,能够将阻燃剂初步固定,有利于提高微胶囊阻燃吸附树脂的加工性能和使用性能,对于液体阻燃剂而言,能够降低其加工过程中囊壁发生破裂的可能性。同时,将阻燃剂微胶囊化能够提高阻燃剂与基体材料之间的界面相容性,不会影响基体材料的力学性能和长期使用性能。实验表明,将本发明提供的微胶囊阻燃吸附树脂添加到基体材料中制备得到的复合材料在70℃下老化10h后,其阻燃性能并无明显改变。
具体实施方式
本发明提供了一种微胶囊阻燃吸附树脂,包括囊壁和囊芯,所述囊芯包括吸附树脂和吸附在所述吸附树脂中的阻燃剂。
在本发明中,所述吸附树脂为具有吸附能力的树脂,包括吸油树脂或吸水树脂。本发明对所述吸附树脂的种类和来源均没有特殊限制,本领域技术人员熟知的具有吸附能力的树脂均可。所述吸附树脂可以从市场上购买,也可以自行制备。
在本发明中,所述吸水树脂优选按照以下方法制备:
丙烯酸、丙烯酸盐、糊化淀粉和丙烯酰胺在水中发生反应,得到吸水树脂。
本发明以丙烯酸、丙烯酸盐、糊化淀粉和丙烯酰胺为原料制备吸水树脂,将所述原料在水中混合后进行接枝共聚反应,即可得到具有三维网络结构和吸附能力的吸水树脂。
首先将丙烯酸、丙烯酸盐、糊化淀粉、丙烯酰胺和水混合后,进行超声分散,使之混合均匀,得到混合物;其中,丙烯酸优选占丙烯酸、丙烯酸盐、糊化淀粉和丙烯酰胺总质量的2%~50%,更优选为5%~45%;丙烯酸盐优选占丙烯酸、丙烯酸盐、糊化淀粉和丙烯酰胺总质量的5%~95%,更优选为10%~90%;糊化淀粉优选占丙烯酸、丙烯酸盐、糊化淀粉和丙烯酰胺总质量的2%~50%,更优选为5%~45%;丙烯酰胺优选占丙烯酸、丙烯酸盐、糊化淀粉和丙烯酰胺总质量的5%~70%,更优选为10%~60%;所述丙烯酸盐优选为丙烯酸钠或丙烯酸钾,更优选为丙烯酸钠。
得到混合物后,使其发生接枝共聚反应,所述混合物可以在引发剂的化学引发作用下发生接枝共聚反应,也可以采用辐射的方法引发接枝共聚反应。所述引发剂可以为过硫酸钾、过硫酸铵和过硫酸钠中的一种或多种,也可以为过硫酸钾、过硫酸铵和过硫酸钠中的一种或多种与亚硫酸氢钠的混合物;所述辐射源可以为60Co,也可以为137Cs,本发明优选采用辐射的方法引发上述混合物发生接枝共聚反应,辐射剂量率优选为20Gy/min~60Gy/min,更优选为25Gy/min~55Gy/min;辐射时间优选为1h~10h,更优选为2h~6h;反应完毕后,将得到的反应产物烘干、粉碎后得到吸水树脂。
在本发明中,所述吸油树脂优选按照以下方法制备:
反应单体和交联剂在有机溶剂中发生反应,得到吸油树脂,所述反应单体为丙烯酸酯、醋酸乙烯酯、丙烯腈和苯乙烯中的一种或多种。
本发明以丙烯酸酯、醋酸乙烯酯、丙烯腈或苯乙烯等反应单体为原料制备吸油树脂,将上述原料与交联剂在有机溶剂中混合,发生接枝共聚反应后,得到吸油树脂。
在本发明中,所述反应单体可以为柔性链段单体,如柔性链段丙烯酸酯单体,包括但不限于丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸正己酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸十二酯和甲基丙烯酸十八酯等,优选为丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸十二酯和甲基丙烯酸十八酯中的一种或多种;也可以为刚性链段单体,如刚性链段丙烯酸酯单体、醋酸乙烯酯、丙烯腈、苯乙烯等,所述刚性链段丙烯酸酯单体包括但不限于甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸环己酯和甲基丙烯酸异冰片酯等,优选为甲基丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸乙酯。
所述交联剂优选为乙二醇二丙烯酸酯、二乙二醇二丙烯酸酯、丙二醇二丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、丙二醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、邻苯二甲酸二丙烯酸酯和二乙烯基苯中的一种或多种,更优选为乙二醇二丙烯酸酯和二乙烯基苯的混合物。所述交联剂优选占所述反应单体的0.01%~5%,更优选为0.05%~3%。
将反应单体和交联剂在有机溶剂中混合后,使其发生接枝共聚反应,所述反应单体和交联剂可以在引发剂的化学引发作用下发生接枝共聚反应,也可以采用辐射的方法引发接枝共聚反应。所述引发剂可以偶氮二异丁氰、过氧化苯甲酰、烷基过氧化物和过氧化酯的一种或多种;所述辐射源可以为60Co,也可以为137Cs,本发明优选采用辐射的方法引发上述混合物发生接枝共聚反应,辐射剂量率优选为20Gy/min~60Gy/min,更优选为25Gy/min~55Gy/min;辐射时间优选为1h~10h,更优选为2h~6h;反应完毕后,将得到的反应产物烘干、粉碎后得到吸油树脂。
在本发明中,所述吸附树脂的粒径优选为0.05μm~1000μm,更优选为0.1μm~800μm,最优选为0.5μm~500μm。所述吸附树脂可以在气流粉碎机、球磨机中通过机械外力粉碎成上述粒径范围的颗粒。
本发明对所述阻燃剂没有特殊限制,可以为含氯阻燃剂、含溴阻燃剂、含氮阻燃剂和含磷阻燃剂中的一种或多种,包括但不限于:十溴二苯醚(DBDPO)、八溴二苯醚(TDBDPB)、2,4,6-三溴苯酚(TBP)、1,2-双(三溴苯氧基)乙烷(BTBPOE)、三(三溴苯基)三聚氰酸酯(TTBPC)、2,4,6-三溴苯基烯丙基醚(TBPAE)、2,4,6-三溴苯基甲基丙烯酸酯(TBPMA)、二溴苯酚(DBP)、四溴邻苯二甲酸酐(TBPA)、二溴苯基缩水甘油醚(DBPGE)、四溴邻苯二甲酸二乙二酯/二醇(TBPADO)、四溴邻苯二甲酸二异辛酯(DOTBPA)、四溴邻苯二甲酸二甲酯(DMTBPA)、四溴邻苯甲酸异辛酯(IOTBBA)、四溴邻苯二甲酸二钠(DSTBPA)、四溴双酚A(TBBPA)、四溴双酚A双(烯丙基)醚(TBBPA-DAE)、四溴双酚A(羟乙基)醚(TBBPA-BHE)、四溴双酚A双(2,3-二溴丙基)醚(TBBPA-BDBPE)、四溴双酚S双(2,3-二溴丙基)醚(TBSBPE)、二溴苯乙烯(DBS)、六溴环十二烷(HBCD)、2,4,6-三溴苯基顺丁烯二酰亚胺(TBPMI)、三(2,3-二溴丙基)异三聚氰酸酯(TBC)、五溴甲苯(PBT)、五溴氯环己烷(PBCH)、双(2,3-二溴丙基)反丁烯二酸酯(BDBPFA)、得克隆(DCRP)、氯化石蜡-70(CP-70)、四氯双酚A(TCBPA)、磷酸三(β-氯乙基)酯(TCEP)、磷酸三(β-氯异丙基)酯(TCPP)、磷酸三(β,β′-二氯异丙基)酯、磷酸三(2,3-二溴丙基)酯、2,2-二(氯甲基)-1,3-亚丙基四(β-氯乙基)双磷酸酯(V6)、四(β-氯乙基)-1,2-亚乙基双磷酸酯(TCEEDP)、四(β,β′-二氯异丙基)-1,2-亚乙基双磷酸酯(TDCPEDP)、四(β-氯异丙基)-1,2-亚乙基二磷酸酯(TCPEDP)、2,2-二甲基-3-氯丙基双(β,β′-二氯异丙基)磷酸酯(MCPP)、2,2-二(溴甲基)-3-氯丙基双(β,β′-二氯异丙基)磷酸酯(BMCPP)、2,2-二甲基-3-溴丙基双(β-卤乙基)磷酸酯(DMBEP)、2,2-二甲基-3-溴丙基双(β,β′-二氯异丙基)磷酸酯(DMBPP)、间亚苯基四苯基双磷酸酯(RDP)、双酚A双(二苯基磷酸酯)(BDP)、磷酸三乙酯(TEP)、磷酸三丁酯(TBP)、磷酸三异辛酯(TOP)、磷酸三(2-丁基乙基)酯、磷酸二苯异辛酯(DPOP)、磷酸二苯异癸酯(DPDP)、磷酸三苯酯(TPP)、磷酸二苯甲苯酯(DPTP)、磷酸三(甲苯)酯(TTP)、磷酸三(二甲苯)酯(TXP)、磷酸二苯异丙苯酯(DPPP)、磷酸二苯(二甲苯)酯(DPXP)、N,N-双(2-羟乙基)氨甲基膦酸二乙酯(BHAPE)、甲基膦酸二甲酯(DMMP)、三聚氰胺、次磷酸铝、乙基膦酸二乙酯(DEEP)和环状膦酸酯等。所述阻燃剂可以为现有阻燃剂中的一种或多种,优选为磷酸三(2-氯丙基)酯、磷酸三苯酯、四溴双酚A、三聚氰胺、次磷酸铝或四溴丁烷。
当所述阻燃剂为液体时,可将所述吸附树脂浸泡于所述阻燃剂中,使吸附树脂吸附阻燃剂,即使阻燃剂进入吸附树脂中;当所述阻燃剂为固体时,首先将阻燃剂溶于溶剂中得到阻燃剂溶液,然后将所述吸附树脂浸泡于所述阻燃剂溶液中进行吸附。当所述吸附树脂为吸水树脂时,所述阻燃剂为水溶性阻燃剂或亲水性阻燃剂;当所述吸附树脂为吸油树脂时,所述阻燃剂为油溶性阻燃剂或亲油性阻燃剂,本领域技术人员可以根据选用的吸附树脂进行阻燃剂的选择,或者根据选择的阻燃剂进行吸附树脂的选择,对此,本发明并无特殊限制。
由于所述吸附树脂可以吸附自身上千倍的水或自身上百倍的盐溶液,本发明对所述吸附树脂和阻燃剂的质量比没有特殊限制,根据选用的吸附树脂的种类和吸附能力,达到吸附饱和或者未饱和均可,本领域技术人员可以根据需要自行确定。
在本发明中,所述微胶囊阻燃吸附树脂的囊壁可以为聚合物、无机材料或者无机有机杂化材料,当所述囊壁为聚合物时,所述聚合物包括但不限于聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚丁烯、聚异丁烯、聚苯乙烯、聚丙烯腈、聚氨酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸甲酯、聚醋酸乙烯酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚碳酸酯、脲醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂、三聚氰胺脲醛树脂、酚醛树脂、环氧树脂、聚甲醛、聚氧化乙烯、聚己二酸己二醇酯、聚己内酰胺、聚酰亚胺、聚二甲基硅氧烷、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、丁基橡胶、聚丁二烯或聚异戊二烯等,优选为聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、环氧树脂、聚对苯二甲酸二醇酯或聚氨酯等。当所述囊壁为无机材料或者无机有机杂化材料时,所述囊壁优选由正硅酸乙酯(TEOS)、γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH-560)、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(KH-570)、乙烯基三乙氧基硅烷(DL-151)、双-(3-γ-三乙氧基硅基丙基)四硫化物(KH-845-4)、甲基三甲氧基硅烷、正硅酸甲酯、乙烯基三甲氧基硅烷(DL-171)、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷(DL-602)、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-791)、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷(KH-792)、苯胺甲基三乙氧基硅烷(ND-42)、甲基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷和苯基三乙氧基硅烷中的一种或多种的水解产物形成,优选为由正硅酸乙酯的水解产物形成。
在本发明提供的微胶囊阻燃吸附树脂中,所述囊壁与所述囊芯的质量比优选为(0.5~40)∶100,更优选为(1~30)∶100,最优选为(5~25)∶100。
本发明还提供了一种微胶囊阻燃吸附树脂的制备方法,包括以下步骤:
吸附树脂在阻燃剂或者阻燃剂溶液中吸附阻燃剂,得到阻燃吸附树脂;
将所述阻燃吸附树脂与囊壁材料在溶液中混合,反应后得到微胶囊阻燃吸附树脂。
本发明首先将吸附树脂与阻燃剂溶液混合,使阻燃剂分子进入到所述吸附树脂中。吸附树脂吸附阻燃剂的温度优选为10℃~200℃,更优选为30℃~90℃;时间优选为20min~90min,更优选为30min~80min。将吸附了阻燃剂的吸附树脂按照本领域技术人员熟知的方法烘干后即可得到阻燃吸附树脂。
将所述阻燃吸附树脂与囊壁材料在溶液中混合进行微胶囊化,具体分为以下两种情况:
当所述囊壁材料为聚合物时,将所述聚合物溶解于溶剂中,得到聚合物溶液,将所述阻燃吸附树脂加入到所述聚合物溶液中,聚合物和阻燃吸附树脂发生界面沉积反应,得到囊壁为聚合物、囊芯为阻燃吸附树脂的微胶囊阻燃吸附树脂。其中,聚合物溶液的质量浓度优选为0.2%~50%,更优选为0.5%~45%,最优选为1%~40%;所述囊壁材料与所述阻燃吸附树脂的质量比优选为(0.5~30)∶100,更优选为(1~25)∶100。所述界面沉积反应的温度优选为40℃~300℃,更优选为50℃~280℃,时间优选为2h~10h,更优选为3h~8h。本领域技术人员可以根据选用的囊壁材料确定界面沉积反应的温度和时间,本发明并没有特殊限制。
当所述囊壁材料为无机材料或者无机有机杂化材料时,首先将前驱体溶于溶剂中,得到前驱体溶液,然后将所述阻燃吸附树脂加入到所述前驱体溶液中,前驱体发生水解反应,并包裹在所述阻燃吸附树脂表面,形成囊壁为无机材料或者无机有机杂化材料、囊芯为阻燃吸附树脂的微胶囊阻燃吸附树脂。其中,所述前驱体可以为正硅酸乙酯(TEOS)、γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH-560)、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(KH-570)、乙烯基三乙氧基硅烷(DL-151)、双-(3-γ-三乙氧基硅基丙基)四硫化物(KH-845-4)、甲基三甲氧基硅烷、正硅酸甲酯、乙烯基三甲氧基硅烷(DL-171)、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷(DL-602)、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-791)、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷(KH-792)、苯胺甲基三乙氧基硅烷(ND-42)、甲基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷和苯基三乙氧基硅烷中的一种或多种,所述前驱体与所述阻燃吸附树脂的质量比优选为(1~40)∶100,更优选为(5~35)∶100。所述水解反应的温度优选为40℃~300℃,更优选为50℃~280℃,时间优选为2h~10h,更优选为3h~8h;所述水解反应的pH值优选为1~4或8~12。本领域技术人员可以根据选用的囊壁材料确定水解反应的温度、时间和pH值,本发明并没有特殊限制。
本发明还提供了一种阻燃复合材料,包括基体材料和上述技术方案所述的微胶囊阻燃吸附树脂,所述微胶囊阻燃吸附树脂占所述基体材料和微胶囊阻燃吸附树脂总质量的0.5%~50%,优选为1%~40%,更优选为5%~30%。
所述基体材料为聚合物,包括但不限于聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚丁烯、聚异丁烯、聚苯乙烯、聚丙烯腈、聚丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氨酯、聚乙烯-丁烯共聚物、聚醋酸乙烯酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚碳酸酯、脲醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂、三聚氰胺脲醛树脂、酚醛树脂、环氧树脂、聚甲醛、聚氧化乙烯、聚己二酸己二醇酯、聚己内酰胺、聚酰亚胺、聚二甲基硅氧烷、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、丁基橡胶、聚丁二烯、聚异戊二烯、纤维素、纤维素衍生物、壳聚糖和壳聚糖衍生物中的一种或多种,优选为聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、环氧树脂、聚对苯二甲酸二醇酯或聚氨酯。
本发明将上述微胶囊阻燃吸附树脂与基体材料通过熔融共混或溶液共混的方式混合,即可得到阻燃性能和力学性能优良的阻燃复合材料。
得到阻燃复合材料后,将其在70℃水浴后老化10h后,对其进行阻燃性能测试,结果表明,与未老化的阻燃复合材料相比,老化后的阻燃复合材料阻燃性能基本无变化,说明本发明提供的微胶囊阻燃吸附树脂具有良好的耐迁移性。
本发明以具有较高强度和三维网络结构的吸附树脂作为支撑材料,通过氢键或分子间作用力将阻燃剂或阻燃剂溶液吸附到树脂颗粒内部,并且由于氢键和分子间作用力,所吸附的阻燃剂分子,尤其是小分子阻燃剂很难从吸附树脂内部析出,从而有效抑制阻燃剂的表面迁移;同时,对吸附了阻燃剂的吸附树脂进行微胶囊化后,囊壁能够进一步抑制阻燃剂分子的析出和迁移,从而提高微胶囊阻燃吸附树脂的耐迁移性。另外,吸附树脂吸附阻燃剂后,能够将阻燃剂初步固定,有利于提高微胶囊阻燃吸附树脂的加工性能和使用性能,对于液体阻燃剂而言,能够降低其加工过程中囊壁发生破裂的可能性。同时,将阻燃剂微胶囊化能够提高阻燃剂与基体材料之间的相容性,不会影响基体材料的力学性能和长期使用性能。此外,所述吸附树脂稳定性优良,在10℃~250℃范围内性质稳定,不会发生降解,有利于微胶囊阻燃吸附树脂的长期使用。
为了进一步说明本发明,以下结合实施例对本发明提供微胶囊阻燃吸附树脂、其制备方法及阻燃复合材料进行详细描述。
实施例1
将68g环己烷、31.5g质量比为1∶1的丙烯酸十二酯和丙烯酸十八酯的混合物,0.5g质量比为1∶1的乙二醇二丙烯酸酯和二乙烯基苯的混合物置于辐照装置中,以40KHz超声分散15min、通高纯氮气10min后密封,置于60Co辐射源中,剂量率为50Gy/min的条件下辐照5h,将得到的产物在90℃条件下烘干至恒重,得到吸油树脂;将所述吸油树脂粉碎至粒径为5μm~600μm的颗粒;
将1g上述制备的吸油树脂加入到10g液体阻燃剂磷酸三(2-氯丙基)酯(TCPP)中,在40℃条件下加热20分钟至阻燃剂完全渗入到吸油树脂粉末,得到阻燃吸油树脂凝胶,烘干成粉末;
将11g所述阻燃吸油树脂凝胶加入到100mL三口瓶中,然后加入50mL丁酮和1.25g环氧树脂E-44、0.15g固化剂三乙烯四胺和0.05g乳化剂OP-10,80℃条件下搅拌5小时,抽滤后得到微胶囊阻燃吸油树脂;
将所述微胶囊阻燃吸油树脂与聚苯乙烯按照1∶5的质量比进行密炼,得到阻燃复合材料,将所述阻燃复合材料在200℃压板;
将所述阻燃复合材料在70℃水浴下老化10h,将得到的产物烘干后得到老化后的阻燃复合材料。
分别对所述阻燃复合材料和所述老化后的阻燃复合材料进行阻燃性能测试,结果参见表1,表1为本发明实施例1及比较例1提供的阻燃复合材料的阻燃性能。
比较例1
将10g液体阻燃剂磷酸三(2-氯丙基)酯(TCPP)与50g聚苯乙烯混合压板后得到阻燃复合材料;
将所述阻燃复合材料在70℃水浴下老化10h,将得到的产物烘干后得到老化后的阻燃复合材料。
分别对所述阻燃复合材料和所述老化后的阻燃复合材料进行阻燃性能测试,结果参见表1,表1为本发明实施例1及比较例1提供的阻燃复合材料的阻燃性能。
表1本发明实施例1及比较例1提供的阻燃复合材料的阻燃性能
表1中,样品A1为聚苯乙烯,样品B1为比较例1提供的阻燃复合材料,样品C1为实施例1提供的阻燃复合材料,样品D1为比较例1提供的老化后的阻燃复合材料,样品E1为实施例1提供的老化后的阻燃复合材料。
由表1可知,与直接添加液体阻燃剂的阻燃复合材料相比,本发明实施例提供的阻燃复合材料老化后的极限氧指数基本无变化,说明本发明提供的微胶囊阻燃吸油树脂具有较好的耐迁移性。
实施例2
将65g质量比为1∶1的正己烷和正庚烷的混合物、34.8g质量比为1∶1的丙烯酸十二酯和丙烯酸丁酯的混合物,0.2g质量比为1∶1的乙二醇二丙烯酸酯和二乙烯基苯的混合物置于辐照装置中,以40KHz超声分散10min、通高纯氮气10min后密封,置于60Co辐射源中,剂量率为40Gy/min的条件下辐照4h,将得到的产物在80℃条件下烘干至恒重,得到吸油树脂;将所述吸油树脂粉碎至粒径为20μm~500μm的颗粒;
将10g上述制备的吸油树脂加入到含100g含30%磷酸三苯酯的乙醚溶液中,在55℃条件下加热20分钟至阻燃剂完全渗入到吸油树脂粉末,得到阻燃吸油树脂凝胶,烘干成粉末;
将30g所述阻燃吸油树脂凝胶加入到250mL三口瓶中,然后加入80mL水和50mL三聚氰胺-甲醛预聚体,85℃下反应6h,抽滤得到微胶囊阻燃吸油树脂;所述三聚氰胺-甲醛预聚体为4g三聚氰胺、10mL质量浓度为37%的甲醛溶液和40mL水灾80℃下反应40min的产物;
将所述微胶囊阻燃吸油树脂与软质聚氯乙烯按照1∶8的质量比进行密炼,得到阻燃复合材料,将所述阻燃复合材料在170℃压板;
将所述阻燃复合材料在70℃水浴下老化10h,将得到的产物烘干后得到老化后的阻燃复合材料。
分别对所述阻燃复合材料和所述老化后的阻燃复合材料进行阻燃性能测试,结果参见表2,表2为本发明实施例2及比较例2提供的阻燃复合材料的阻燃性能。
比较例2
将30g阻燃剂磷酸三苯酯与240g软质聚氯乙烯混合压板后得到阻燃复合材料;
将所述阻燃复合材料在70℃水浴下老化10h,将得到的产物烘干后得到老化后的阻燃复合材料。
分别对所述阻燃复合材料和所述老化后的阻燃复合材料进行阻燃性能测试,结果参见表2,表2为本发明实施例2及比较例2提供的阻燃复合材料的阻燃性能。
表2本发明实施例2及比较例2提供的阻燃复合材料的阻燃性能
表2中,样品A2为软质聚氯乙烯,样品B2为比较例2提供的阻燃复合材料,样品C2为实施例2提供的阻燃复合材料,样品D2为比较例2提供的老化后的阻燃复合材料,样品E2为实施例2提供的老化后的阻燃复合材料。
由表2可知,与直接添加阻燃剂的阻燃复合材料相比,本发明实施例提供的阻燃复合材料老化后的极限氧指数基本无变化,说明本发明提供的微胶囊阻燃吸油树脂具有较好的耐迁移性。
实施例3
将65g质量比为1∶1的环己烷和甲苯的混合物、34.5g质量比为1∶1的丙烯酸丁酯和丙烯酸十八酯的混合物,0.5g质量比为1∶1的乙二醇二丙烯酸酯和二乙烯基苯的混合物置于辐照装置中,以40KHz超声分散20min、通高纯氮气20min后密封,置于60Co辐射源中,剂量率为35Gy/min的条件下辐照8h,将得到的产物在80℃条件下烘干至恒重,得到吸油树脂;将所述吸油树脂粉碎至粒径为10μm~500μm的颗粒;
将10g上述制备的吸油树脂加入到100g含50%四溴双酚A的丁酮溶液中,在50℃条件下加热20分钟至阻燃剂完全渗入到吸油树脂粉末,得到阻燃吸油树脂凝胶,70℃烘干,得到阻燃吸油树脂凝胶粉末;
将30g所述阻燃吸油树脂凝胶加入到250mL三口瓶中,然后加入100mL丁酮和4.5g环氧树脂E-44、0.6g固化剂三乙烯四胺和0.1g乳化剂OP-10,80℃条件下搅拌5小时,抽滤后得到微胶囊阻燃吸油树脂;
将所述微胶囊阻燃吸油树脂与环氧预聚体和环氧固化剂按照1∶10∶0.5的质量比混合均匀,倒入模具中分别在100℃、130℃和160℃下固化2h,得到阻燃复合材料;
将所述阻燃复合材料在70℃水浴下老化10h,将得到的产物烘干后得到老化后的阻燃复合材料。
分别对所述阻燃复合材料和所述老化后的阻燃复合材料进行阻燃性能测试,结果参见表3,表3为本发明实施例3及比较例3提供的阻燃复合材料的阻燃性能。
比较例3
将环氧预聚体和环氧固化剂按照10∶0.5的质量比混合均匀,倒入模具中分别在100℃、130℃和160℃下固化2h,得到环氧树脂;
将四溴双酚A、环氧预聚体和环氧固化剂按照1∶10∶0.5的质量比混合均匀,倒入模具中分别在100℃、130℃和160℃下固化2h,得到阻燃复合材料;
将所述阻燃复合材料在70℃水浴下老化10h,将得到的产物烘干后得到老化后的阻燃复合材料。
分别对所述阻燃复合材料和所述老化后的阻燃复合材料进行阻燃性能测试,结果参见表3,表3为本发明实施例3及比较例3提供的阻燃复合材料的阻燃性能。
表3本发明实施例3及比较例3提供的阻燃复合材料的阻燃性能
表3中,样品A3为比较例3提供的环氧树脂,样品B3为比较例3提供的阻燃复合材料,样品C3为实施例3提供的阻燃复合材料,样品D3为比较例3提供的老化后的阻燃复合材料,样品E3为实施例3提供的老化后的阻燃复合材料。
由表3可知,与直接添加阻燃剂的阻燃复合材料相比,本发明实施例提供的阻燃复合材料老化后的极限氧指数基本无变化,说明本发明提供的微胶囊阻燃吸油树脂具有较好的耐迁移性。
实施例4
将20g质量比为1∶1∶1的丙烯酸、丙烯酸钠和糊化淀粉的混合物、79.5g水和0.5gN,N′-甲叉双丙烯酰胺置于辐照装置中,以40KHz超声分散20min、通高纯氮气20min后密封,置于137Cs辐射源中,剂量率为50Gy/min的条件下辐照2h,将得到的产物在90℃条件下烘干至恒重,得到吸水树脂;将所述吸油树脂粉碎至粒径为2μm~50μm的颗粒;
将10g上述制备的吸水树脂加入到100g含40%三聚氰胺的甲醇溶液中,在40℃条件下加热20分钟至阻燃剂完全渗入到吸水树脂粉末,得到阻燃吸水树脂凝胶,70℃烘干,得到阻燃吸水树脂凝胶粉末;
将15g所述阻燃吸水树脂凝胶加入到100mL三口瓶中,然后加入50mL体积比为1∶1的丁醇和乙醇的混合溶液,调节pH值至8,再加入6g正硅酸乙酯,80℃条件下搅拌5小时,抽滤、烘干后得到微胶囊阻燃吸水树脂;
将所述微胶囊阻燃吸水树脂与尼龙6按照8∶2的质量比密炼压板后得到阻燃复合材料;
将所述阻燃复合材料在70℃水浴下老化10h,将得到的产物烘干后得到老化后的阻燃复合材料。
分别对所述阻燃复合材料和所述老化后的阻燃复合材料进行阻燃性能测试,结果参见表4,表4为本发明实施例4及比较例4提供的阻燃复合材料的阻燃性能。
比较例4
将尼龙6与三聚氰胺按照8∶2的质量比密炼压板后得到阻燃复合材料;
将所述阻燃复合材料在70℃水浴下老化10h,将得到的产物烘干后得到老化后的阻燃复合材料。
分别对所述阻燃复合材料和所述老化后的阻燃复合材料进行阻燃性能测试,结果参见表4,表4为本发明实施例4及比较例4提供的阻燃复合材料的阻燃性能。
表4本发明实施例4及比较例4提供的阻燃复合材料的阻燃性能
表4中,样品A4为尼龙6颗粒压板后得到的样品,样品B4为比较例4提供的阻燃复合材料,样品C4为实施例4提供的阻燃复合材料,样品D4为比较例4提供的老化后的阻燃复合材料,样品E4为实施例4提供的老化后的阻燃复合材料。
由表4可知,与直接添加阻燃剂的阻燃复合材料相比,本发明实施例提供的阻燃复合材料老化后的极限氧指数基本无变化,说明本发明提供的微胶囊阻燃吸水树脂具有较好的耐迁移性。
实施例5
将25g质量比为1∶1∶1的丙烯酸、丙烯酸钠和糊化淀粉的混合物、74.5g水和0.5gN,N′-甲叉双丙烯酰胺置于辐照装置中,以40KHz超声分散10min、通高纯氮气10min后密封,置于60Co辐射源中,剂量率为40Gy/min的条件下辐照3h,将得到的产物在90℃条件下烘干至恒重,得到吸水树脂;将所述吸油树脂粉碎至粒径为2μm~40μm的颗粒;
将10g上述制备的吸水树脂加入到100g含40%次磷酸铝溶液中,在70℃条件下加热50分钟至阻燃剂完全渗入到吸水树脂粉末,得到阻燃吸水树脂凝胶,80℃烘干,得到阻燃吸水树脂凝胶粉末;
将30g所述阻燃吸水树脂凝胶加入到250mL三口瓶中,然后加入150mL1,4-二氧六环和8g对苯二甲酸乙二醇酯低聚物,对苯二甲酸乙二醇酯低聚物发生酯交换生成聚对苯二甲酸二甲酯,加入三氧化二锑后升温至260℃,聚对苯二甲酸二甲酯自缩聚生成PET包覆所述阻燃吸水树脂凝胶,得到微胶囊阻燃吸水树脂;
将所述微胶囊阻燃吸水树脂与聚对苯二甲酸丁二醇酯按照9∶1的质量比密炼压板后得到阻燃复合材料;
将所述阻燃复合材料在70℃水浴下老化10h,将得到的产物烘干后得到老化后的阻燃复合材料。
分别对所述阻燃复合材料和所述老化后的阻燃复合材料进行阻燃性能测试,结果参见表5,表5为本发明实施例5及比较例5提供的阻燃复合材料的阻燃性能。
比较例5
将聚对苯二甲酸丁二醇酯与次磷酸铝按照9∶1的质量比密炼压板后得到阻燃复合材料;
将所述阻燃复合材料在70℃水浴下老化10h,将得到的产物烘干后得到老化后的阻燃复合材料。
分别对所述阻燃复合材料和所述老化后的阻燃复合材料进行阻燃性能测试,结果参见表5,表5为本发明实施例5及比较例5提供的阻燃复合材料的阻燃性能。
表5本发明实施例5及比较例5提供的阻燃复合材料的阻燃性能
表5中,样品A5为聚对苯二甲酸乙二醇酯颗粒压板后得到的样品,样品B5为比较例5提供的阻燃复合材料,样品C5为实施例5提供的阻燃复合材料,样品D5为比较例5提供的老化后的阻燃复合材料,样品E5为实施例5提供的老化后的阻燃复合材料。
由表5可知,与直接添加阻燃剂的阻燃复合材料相比,本发明实施例提供的阻燃复合材料老化后的极限氧指数基本无变化,说明本发明提供的微胶囊阻燃吸水树脂具有较好的耐迁移性。
实施例6
将30g质量比为1∶1∶1的丙烯酸、丙烯酸钠和糊化淀粉的混合物、69.7g水和0.3gN,N′-甲叉双丙烯酰胺置于辐照装置中,以40KHz超声分散15min、通高纯氮气15min后密封,置于137Cs辐射源中,剂量率为30Gy/min的条件下辐照3h,将得到的产物在90℃条件下烘干至恒重,得到吸水树脂;将所述吸油树脂粉碎至粒径为2μm~40μm的颗粒;
将10g上述制备的吸水树脂加入到100g含40%1,2,3,4-四溴丁烷的丁醇溶液中,在40℃条件下加热30分钟至阻燃剂完全渗入到吸水树脂粉末,得到阻燃吸水树脂凝胶,80℃烘干,得到阻燃吸水树脂凝胶粉末;
将30g所述阻燃吸水树脂凝胶加入到250mL三口瓶中,然后加入150mL四氢呋喃、6g聚醚多元醇和3g甲苯二异氰酸酯,80℃条件下搅拌4小时,抽滤、烘干后得到微胶囊阻燃吸水树脂;
将所述微胶囊阻燃吸水树脂与聚氨酯按照9∶1的质量比密炼压板后得到阻燃复合材料;
将所述阻燃复合材料在70℃水浴下老化10h,将得到的产物烘干后得到老化后的阻燃复合材料。
分别对所述阻燃复合材料和所述老化后的阻燃复合材料进行阻燃性能测试,结果参见表6,表6为本发明实施例6及比较例6提供的阻燃复合材料的阻燃性能。
比较例6
将聚氨酯与1,2,3,4-四溴丁烷按照9∶1的质量比密炼压板后得到阻燃复合材料;
将所述阻燃复合材料在70℃水浴下老化10h,将得到的产物烘干后得到老化后的阻燃复合材料。
分别对所述阻燃复合材料和所述老化后的阻燃复合材料进行阻燃性能测试,结果参见表6,表6为本发明实施例6及比较例6提供的阻燃复合材料的阻燃性能。
表6本发明实施例6及比较例6提供的阻燃复合材料的阻燃性能
表6中,样品A6为聚氨酯颗粒压板后得到的样品,样品B6为比较例6提供的阻燃复合材料,样品C6为实施例6提供的阻燃复合材料,样品D6为比较例6提供的老化后的阻燃复合材料,样品E6为实施例6提供的老化后的阻燃复合材料。
由表6可知,与直接添加阻燃剂的阻燃复合材料相比,本发明实施例提供的阻燃复合材料老化后的极限氧指数基本无变化,说明本发明提供的微胶囊阻燃吸水树脂具有较好的耐迁移性。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种微胶囊阻燃吸附树脂,包括囊壁和囊芯,其特征在于,所述囊芯包括吸附树脂和吸附在所述吸附树脂中的阻燃剂。
2.根据权利要求1所述的微胶囊阻燃吸附树脂,其特征在于,所述吸附树脂为吸水树脂或吸油树脂。
3.根据权利要求1所述的微胶囊阻燃吸附树脂,其特征在于,所述阻燃剂为含氯阻燃剂、含溴阻燃剂、含氮阻燃剂和含磷阻燃剂中的一种或多种。
4.根据权利要求3所述的微胶囊阻燃吸附树脂,其特征在于,所述阻燃剂为十溴二苯醚、八溴二苯醚、2,4,6-三溴苯酚、1,2-双(三溴苯氧基)乙烷、三(三溴苯基)三聚氰酸酯、2,4,6-三溴苯基烯丙基醚、2,4,6-三溴苯基甲基丙烯酸酯、二溴苯酚、四溴邻苯二甲酸酐、二溴苯基缩水甘油醚、四溴邻苯二甲酸二乙二酯/二醇、四溴邻苯二甲酸二异辛酯、四溴邻苯二甲酸二甲酯、四溴邻苯甲酸异辛酯、四溴邻苯二甲酸二钠、四溴双酚A、四溴双酚A双(烯丙基)醚、四溴双酚A(羟乙基)醚、四溴双酚A双(2,3-二溴丙基)醚、四溴双酚S双(2,3-二溴丙基)醚、二溴苯乙烯、六溴环十二烷、2,4,6-三溴苯基顺丁烯二酰亚胺、三(2,3-二溴丙基)异三聚氰酸酯、五溴甲苯、五溴氯环己烷、双(2,3-二溴丙基)反丁烯二酸酯、得克隆、氯化石蜡-70、四氯双酚A、磷酸三(β-氯乙基)酯、磷酸三(β-氯异丙基)酯、磷酸三(β,β′-二氯异丙基)酯、磷酸三(2,3-二溴丙基)酯、2,2-二(氯甲基)-1,3-亚丙基四(β-氯乙基)双磷酸酯、四(β-氯乙基)-1,2-亚乙基双磷酸酯、四(β,β′-二氯异丙基)-1,2-亚乙基双磷酸酯、四(β-氯异丙基)-1,2-亚乙基二磷酸酯、2,2-二甲基-3-氯丙基双(β,β′-二氯异丙基)磷酸酯、2,2-二(溴甲基)-3-氯丙基双(β,β′-二氯异丙基)磷酸酯、2,2-二甲基-3-溴丙基双(β-卤乙基)磷酸酯、2,2-二甲基-3-溴丙基双(β,β′-二氯异丙基)磷酸酯、间亚苯基四苯基双磷酸酯、双酚A双(二苯基磷酸酯)、磷酸三乙酯、磷酸三丁酯、磷酸三异辛酯、磷酸三(2-丁基乙基)酯、磷酸二苯异辛酯、磷酸二苯异癸酯、磷酸三苯酯、磷酸二苯甲苯酯、磷酸三(甲苯)酯、磷酸三(二甲苯)酯、磷酸二苯异丙苯酯、磷酸二苯(二甲苯)酯、N,N-双(2-羟乙基)氨甲基膦酸二乙酯、三聚氰胺、次磷酸铝、甲基膦酸二甲酯、乙基膦酸二乙酯和环状膦酸酯中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的微胶囊阻燃吸附树脂,其特征在于,所述囊壁为聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚丁烯、聚异丁烯、聚苯乙烯、聚丙烯腈、聚氨酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸甲酯、聚醋酸乙烯酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚碳酸酯、脲醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂、三聚氰胺脲醛树脂、酚醛树脂、环氧树脂、聚甲醛、聚氧化乙烯、聚己二酸己二醇酯、聚己内酰胺、聚酰亚胺、聚二甲基硅氧烷、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、丁基橡胶、聚丁二烯或聚异戊二烯。
6.根据权利要求1所述的微胶囊阻燃吸附树脂,其特征在于,所述囊壁由正硅酸乙酯、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、双-(3-γ-三乙氧基硅基丙基)四硫化物、甲基三甲氧基硅烷、正硅酸甲酯、乙烯基三甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷、苯胺甲基三乙氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷和苯基三乙氧基硅烷中的一种或多种的水解产物形成。
7.根据权利要求1~6任意一项所述的微胶囊阻燃吸附树脂,其特征在于,所述囊壁与所述囊芯的质量比为(0.5~40)∶100。
8.一种微胶囊阻燃吸附树脂的制备方法,包括以下步骤:
吸附树脂在阻燃剂或者阻燃剂溶液中吸附阻燃剂,得到阻燃吸附树脂;
将所述阻燃吸附树脂与囊壁材料在溶液中混合,反应后得到微胶囊阻燃树脂。
9.一种阻燃复合材料,包括基体材料和权利要求1~7任意一项所述的微胶囊阻燃吸附树脂,所述微胶囊阻燃吸附树脂占所述基体材料和微胶囊阻燃吸附树脂总质量的0.5%~50%。
10.根据权利要求9所述的阻燃复合材料,其特征在于,所述基体材料为聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚丁烯、聚异丁烯、聚苯乙烯、聚丙烯腈、聚丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氨酯、聚乙烯-丁烯共聚物、聚醋酸乙烯酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚碳酸酯、脲醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂、三聚氰胺脲醛树脂、酚醛树脂、环氧树脂、聚甲醛、聚氧化乙烯、聚己二酸己二醇酯、聚己内酰胺、聚酰亚胺、聚二甲基硅氧烷、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、丁基橡胶、聚丁二烯、聚异戊二烯、纤维素、纤维素衍生物、壳聚糖和壳聚糖衍生物中的一种或多种。
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