专利名称：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
技术领域：
本发明属于材料技术领域，具体涉及一种三聚氰胺/甲醛树脂包覆三聚氰胺磷酸盐(MP)阻燃剂微胶囊的制备方法。
背景技术：
膨胀型阻燃剂(IFR)通常是由碳源(成炭剂)、酸源(脱水剂)和气源(膨胀剂)三部分组成的。IFR因具有阻燃效率高、燃烧时低烟低毒等优点，广泛应用于涂料、油漆、塑料、橡胶、纤维等聚合物材料的阻燃。但是，IFR也存在着易吸湿、团聚等缺陷，一般需要对其进行表面改性处理。微胶囊化是常用的表面改性方法之一。所谓微胶囊化技术是以固体、液体或气体囊芯物质(芯材)为核心，利用天然、半合成或全合成高分子材料(囊材)在其上沉积、 涂层，对其进行包覆，最后得到尺寸为5 1000mm的微胶囊。目前微胶囊化技术广泛应用于食品、医学、涂料、阻燃剂、化妆品、添加剂、饲料等多个领域。三聚氰胺磷酸盐(MP)是一种集酸源和气源于一体的膨胀型阻燃剂。它具有无卤、 燃烧时低烟低毒、阻燃效率高等优点，广泛应用于防火涂料、塑料等。据文献报道(化学世界，2006年第5期第314页)，膨胀型阻燃剂(包括MP)存在以下缺陷(1)与聚合物相容性差，不易在树脂中均勻分散，使得材料的性能(机械性能、电性能和绝缘性能)下降；(2)容易吸潮，产品在潮湿环境下使用时容易迁移到树脂表面而渗出，导致聚合物材料耐水性差，从而影响其阻燃性能的发挥。因此，本发明采用耐水性较好的三聚氰胺/甲醛树脂为壁材，对三聚氰胺磷酸盐进行微胶囊化处理，以提高其耐水性，同时还可以改善其在聚合物分散性。
发明内容
本发明的目的是提供一种三聚氰胺/甲醛树脂包覆三聚氰胺磷酸盐阻燃剂微胶囊的制备方法。本发明提出的三聚氰胺/甲醛树脂包覆MP阻燃剂微胶囊的制备方法，首先将MP 和分散剂加入到在适量的溶剂中，搅拌分散0. 5h，然后向体系内加入一定量的三聚氰胺/ 甲醛树脂的预聚体，继续搅拌分散0. 5h后，升高温度至6(T12(TC，反应Hh后停止，过滤、 干燥，得到由三聚氰胺/甲醛树脂包覆的阻燃剂MP微胶囊。具体步骤如下
(1)三聚氰胺/甲醛树脂预聚体的制备
在配有搅拌、温度计的三口烧瓶中加入摩尔比为1 :2-4的三聚氰胺和甲醛，加入 10%Na2C03水溶液调节溶液的pH值为8-9 ；搅拌，升温至70_80°C，保温反应0. 5小时，即得透明的三聚氰胺/甲醛树脂(MF)预聚体水溶液。(2)三聚氰胺/甲醛树脂包覆MP微胶囊的制备
将IOOg三聚氰胺磷酸盐(MP)和0.广3g分散剂加入到20(T500ml溶剂中，搅拌分散 0. 4-0. 6h，然后向体系内加入步骤(1)所得的三聚氰胺/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Hh后停止反应，过滤、干燥，得到由三聚氰胺/ 甲醛树脂包覆的三聚氰胺磷酸盐微胶囊粉末。本发明中，步骤O)中所述分散剂为十二烷基硫酸钠、明胶、OP乳化剂或十二烷基
苯磺酸钠等中任一种。本发明中，步骤O)中所述溶剂为水或醇类溶剂，如甲醇、乙醇、丙醇、丁醇等，或水与醇的相混溶剂。本发明中，步骤O)中所述干燥温度为100-130°c，干燥时间为M-72小时。本发明的有益效果在于通过对阻燃剂MP进行微胶囊化，在其表面形成一层由三聚氰胺/甲醛树脂组成的包覆膜，有效降低了 MP在水中的溶解度，防止MP在使用过程中吸潮团聚，使其分散的更均勻，提高其耐湿热性能，延长使用寿命，达到更好的阻燃效果。该微胶囊阻燃剂与未包覆的MP相比，平均粒径没有明显的增大，包膜致密均勻，流动性好。
具体实施例方式下面通过实施例进一步说明本发明，而不是限制本发明的范围。实施例1
第一步三聚氰胺/甲醛树脂预聚体的制备
在配有搅拌、温度计的三口烧瓶中加入18ml 37%的甲醛水溶液、7g三聚氰胺(甲醛/ 三聚氰胺摩尔比为1 :4)，以及60ml蒸馏水，10%Na2C03水溶液调pH为8_9。搅拌，升温至 70°C,保温反应0. 5小时，即得透明的三聚氰胺/甲醛树脂预聚体水溶液。第二步三聚氰胺/甲醛树脂包覆MP微胶囊的制备
将IOOg MP和2g十二烷基硫酸钠加入到400ml蒸馏水中，搅拌分散0. 5h，然后向体系内加入上述制备的三聚氰胺/甲醛树脂的预聚体，继续搅拌分散0. 5h后，升高温度至 100°C，反应2h。后停止，过滤、干燥，得到由三聚氰胺/甲醛树脂包覆的阻燃剂MP微胶囊。第三步洗涤干燥
上述反应结束后，抽滤、以蒸馏水洗涤产品数遍，置于烘箱中105°C条件下干燥42h，得到由三聚氰胺/甲醛树脂包覆的阻燃剂MP微胶囊110. 5g。实施例2:
第一步三聚氰胺/甲醛树脂预聚体的制备
在配有搅拌、温度计的三口烧瓶中加入40. 5 ml 37%的甲醛水溶液、21g三聚氰胺(甲醛/三聚氰胺摩尔比为1 :3)，以及180ml蒸馏水，10%Na2C03水溶液调pH为8_9。搅拌，升温至70 0C,保温反应lh，即得透明的三聚氰胺/甲醛树脂预聚体水溶液。第二步三聚氰胺/甲醛树脂包覆MP微胶囊的制备
将IOOg MP和Ig明胶加入到300ml乙醇中，搅拌分散0.证，然后向体系内加入上述制备的三聚氰胺/甲醛树脂的预聚体，继续搅拌分散0. 后，升高温度至80°C，反应池。后停止，过滤、干燥，得到由三聚氰胺/甲醛树脂包覆的阻燃剂MP微胶囊。第三步洗涤干燥
上述反应结束后，抽滤、以蒸馏水洗涤产品数遍，置于烘箱中105°C条件下干燥48h，得到由三聚氰胺/甲醛树脂包覆的MP微胶囊132. 5g。实施例3:第一步三聚氰胺/甲醛树脂预聚体的制备
在配有搅拌、温度计的三口烧瓶中加入27ml 37%的甲醛水溶液、21g三聚氰胺(甲醛/ 三聚氰胺摩尔比为1 :2)，以及180ml蒸馏水，10%Na2C03水溶液调pH为8_9。搅拌，升温至 75 0C,保温反应0. 5小时，即得透明的三聚氰胺/甲醛树脂预聚体水溶液。第二步三聚氰胺/甲醛树脂包覆MP微胶囊的制备
将IOOg MP和0. 5g OP乳化剂加入到200ml甲醇中，搅拌分散0.证，然后向体系内加入上述制备的三聚氰胺/甲醛树脂的预聚体，继续搅拌分散0.证后，升高温度至65°C，反应证。后停止，过滤、干燥，得到由三聚氰胺/甲醛树脂包覆的阻燃剂MP微胶囊。第三步洗涤干燥
上述反应结束后，抽滤、以蒸馏水洗涤产品数遍，置于烘箱中105°C条件下干燥Mh，得到由三聚氰胺/甲醛树脂包覆的MP微胶囊127. 3g。实施例4
第一步三聚氰胺/甲醛树脂预聚体的制备
在配有搅拌、温度计的三口烧瓶中加入39ml 37%的甲醛水溶液、28g三聚氰胺(甲醛/ 三聚氰胺摩尔比为1 :2)，以及200ml蒸馏水，10%Na2C03水溶液调pH为8_9。搅拌，升温至 80 0C,保温反应0. 5小时，即得透明的三聚氰胺/甲醛树脂预聚体水溶液。第二步三聚氰胺/甲醛树脂包覆MP微胶囊的制备
将IOOg MP和2g十二烷基苯磺酸钠加入到200ml乙醇中，搅拌分散0.证，然后向体系内加入上述制备的三聚氰胺/甲醛树脂的预聚体，继续搅拌分散0.证后，升高温度至80°C， 反应池。后停止，过滤、干燥，得到由三聚氰胺/甲醛树脂包覆的阻燃剂MP微胶囊。第三步洗涤干燥
上述反应结束后，抽滤、以蒸馏水洗涤产品数遍，置于烘箱中105°C条件下干燥48h，得到由三聚氰胺/甲醛树脂包覆的MP微胶囊139. 6g。三聚氰胺/甲醛树脂包覆的MP微胶囊的溶解度见表1。表1不同温度下MCAPP的
权利要求
1.一种三聚氰胺/甲醛树脂包覆三聚氰胺磷酸盐阻燃剂微胶囊的制备方法，其特征在于具体步骤如下(1)三聚氰胺/甲醛树脂预聚体的制备在配有搅拌、温度计的三口烧瓶中加入摩尔比为1 :2-4的三聚氰胺和甲醛，加入 10%Na2C03水溶液调节溶液的pH值为8-9 ；搅拌，升温至70_80°C，保温反应0. 5小时，即得透明的三聚氰胺/甲醛树脂预聚体水溶液；(2)三聚氰胺/甲醛树脂包覆MP微胶囊的制备将IOOg三聚氰胺磷酸盐和0.广3g分散剂加入到20(T500ml溶剂中，搅拌分散 0. 4-0. 6h，然后向体系内加入步骤(1)所得的三聚氰胺/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Hh后停止反应，过滤、干燥，得到由三聚氰胺/ 甲醛树脂包覆的三聚氰胺磷酸盐微胶囊粉末。
2.根据权利要求1所述的三聚氰胺/甲醛树脂包覆三聚氰胺磷酸盐阻燃剂微胶囊的制备方法，其特征在于所述分散剂为十二烷基硫酸钠、明胶、OP乳化剂或十二烷基苯磺酸钠中任一种。
3.根据权利要求1所述的三聚氰胺/甲醛树脂包覆三聚氰胺磷酸盐阻燃剂微胶囊的制备方法，其特征在于所述溶剂为水或醇类溶剂，或水与醇的相混溶剂。
4.根据权利要求1所述的三聚氰胺/甲醛树脂包覆三聚氰胺磷酸盐阻燃剂微胶囊的制备方法，其特征在于步骤O)中所述干燥温度为100-130°C，干燥时间为M-72小时。
全文摘要
本发明属于材料技术领域，具体涉及一种三聚氰胺/甲醛树脂包覆三聚氰胺磷酸盐阻燃剂微胶囊的制备方法。具体步骤如下首先将100gMP和0.1~3g分散剂加入到200~500ml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60~120℃，反应1~5h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。该微胶囊包膜致密均匀，流动性好，水溶性大大降低，可用作聚烯烃、尼龙等高分子材料的阻燃剂，还可用于木材、织物、涂料等材料的阻燃。
文档编号C08K5/3492GK102229712SQ20111010297
公开日2011年11月2日 申请日期2011年4月25日 优先权日2011年4月25日
发明者徐烁, 王正洲 申请人:同济大学