[发明专利]一种低粘度微胶囊包裹聚磷酸铵的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种低粘度微胶囊包裹聚磷酸铵的制备方法。

背景技术

APP是一种性能优良的阻燃剂。其有较高的含磷量和含氮量，他们之间又存在P-N协同效应，因而具有高的阻燃效能，又由于其能与许多其他阻燃剂进行复配提高其阻燃性和实施性，发烟量不大，毒性小（LD50＞10g/kg），因而有人称它为“环保阻燃剂”。

然而，由于其自身化学结构的特点，其存在以下固有的缺陷。

（1）吸湿性大。其化学结构上存在氧键，且氧键往往向外表面排列，造成其易吸收水分子。由于吸湿性其不利于长期存放，另外也降低了其电化学性能，限制了它在电器工业上的应用。

（2）与基材的相容性和分散性差。根据相似相容原理，塑胶基材通常为有机聚合物材料，APP为无机物，它们之间相容性差，APP不易在基材内分散。机械分散的结果是，APP粉末易在材料局部处形成团块，不仅使材料材性下降，而且由于它们间无亲和力，阻燃剂易从材料内部迁移至表面，引起表面析出“白霜”，阻燃性能逐渐下降。

（3）阻燃耐久性不好。APP遇水或酸碱介质，逐渐发生降解且降解后的小分子往往易溶于水中，造成阻燃剂逐渐流失，阻燃性能也随之消失。

（4）APP的热稳定性较差。一般APP的起始分解温度在250℃左右，在PP加工过程中虽然设定的温度可以满足要求，但是加工过程中由于螺杆的剪切会有局部温度偏高的问题，这时APP便会热分解释放出小分子（NH3），致使产品的性能下降。

所以，国内外大量专利和文献描述了APP的处理，主要的处理方式有：1、表面改性剂处理；2、微胶囊化处理；3、表面活化处理；其中以热固性树脂进行微胶囊化处理得到的APP应用最为广泛，且可最大限度上的克服APP存有的问题。

DE2,949,537，DE3,005,252，DE3,316,880和EP0,180,795公开了用密胺-甲醛树脂或苯酚-甲醛树脂进行包裹，制备具有抗水解性能的，稳定性优良的APP粉末和方法。与未经包裹的APP相比，包裹后的APP水溶性明显降低，热稳定性提高，但这种方法依然存在缺点，其囊材料的交联密实度受密胺/苯酚与甲醛比例，反应温度和溶液pH值的影响较大不好控制，产品的重现性不好。

以上专利除了存有上述讲到的缺点外，均忽视了以下一点：目前市场很多的预聚体均能将APP进行包裹，水溶性也可以做到很低，但是在实际应用中却面临着如下问题：1、当聚磷酸铵添加量较高时，溶剂体系的粘度较大，分散不了，无法进行加工使用；2、粉体的呈刺状，流散性不好，不密实；而造成这问题的最主要原因是来自包裹时，由于三聚氰胺甲醛树脂预聚体的在反应过程中的不断固化，即使在粉体已经形成了包裹层，但是还有部分活性基团裸露在外进行了继续交联反应，造成了包裹层有很多支链，表面参差不齐，增大了粉体间的间隙，粉体不密实，进而导致实际应用过程中粘度较大的原因。

发明内容

为了克服包裹过程中存有的问题，本发明采用三聚氰胺甲醛树脂预聚体进行微胶囊包裹，并在反应的后期阶段加入了封端剂，抑制了交联的进一步进行，从而确保了包裹层表面的均匀性。

本发明的目的在于提供一种低粘度微胶囊包裹聚磷酸铵的制备方法。

本发明所采取的技术方案是：

一种低粘度微胶囊包裹聚磷酸铵的制备方法，包括以下步骤：在反应釜中，将三聚氰胺甲醛树脂预聚体和聚磷酸铵分散于溶剂中，滴加入固化剂溶液，滴加完后，回流反应0.5~5h，然后降温至40~50℃，再滴加入封端剂，滴加完毕，保温反应0.5~3h，冷却至室温，然后过滤，洗涤，抽干，采用耙式干燥器，在减压条件下干燥6~24h，得到微胶囊包裹的聚磷酸铵粉末。

聚磷酸铵、三聚氰胺甲醛树脂预聚体、溶剂的质量比为1：0.05~0.20：1.5~3.0。

所述的固化剂为氯化铵、磷酸氢二铵、磷酸氢铵、磷酸二氢钠、磷酸二氢钾酸式盐、柠檬酸、醋酸中的至少一种。

所述的封端剂为C1-4的脂肪醇。

固化剂的加料量为三聚氰胺甲醛树脂预聚体质量的0.5%~10%。

封端剂的加料量为三聚氰胺甲醛树脂预聚体质量的0.5%~5%。

所述的溶剂为极性≥4.0的非醇类溶剂的一种或两种。

所述的极性≥4.0的非醇类溶剂是丙酮、乙酸乙酯、四氢呋喃、氯仿、甲基乙基酮、1,4-二氧六环、吡啶、丙酮、乙腈、二甲基甲酰胺、二甲亚砜、水中的一种。