[发明专利]一种耐水性优良的密胺树脂包覆聚磷酸铵的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及磷酸盐精细化工制备领域，尤其涉及一种耐水性优良的密胺树脂包覆聚磷酸铵制备方法。

背景技术

聚磷酸铵（以下简称APP）产品是近年来迅速发展起来的一种重要的无机磷系阻燃剂，属添加型阻燃剂，是膨胀型阻燃剂的主要成分，具有良好的阻燃功能、抑烟、不含卤素、毒性较低，成为实现阻燃剂无卤化最具前景的产品。

随着我国对阻燃技术要求力度的不断加强，逐渐建立健全相关阻燃法规，对APP的需求日益增加，尤其是对产品的各项性能特别是耐水性提出了更高的要求。但是，APP因其自身化学结构特点，在高温、高湿度的情况下吸湿性很强，会向材料表面迁移而渗出（尤其是低聚合度的APP），降低了阻燃效能；此外，APP加入有机材料中会使材料本身的机械强度降低，影响其正常使用，从而限制了APP在阻燃领域，特别是高分子材料阻燃领域的广泛应用。

提高APP产品聚合度（大于1000）可以降低吸湿性，增强热稳定性，但仅仅提高APP的聚合度，不能完全回避APP作为无机物的本质，仍然存在与高聚物的相容性不好，不易在高分子材料中分散等问题。究其原因﹕一方面聚合物基体表面亲油憎水，而APP亲水憎油，两者之间表面极性相差很大而导致互不相容，且界面间的相互作用力很小；另一方面由于无机粒子之间的表面张力大，极易团聚，不利于在聚合物基体中的分散。

因此，需要对APP产品进行适当的表面改性处理，降低吸湿性，增强热稳定性，以改善它在高分子材料中的分散性和相容性，拓展APP在高分子材料阻燃领域的广泛应用。采用微胶囊技术是解决APP产品在应用过程中存在自身缺陷的有效途径之一。

微胶囊技术是利用天然或合成的高分子为包覆材料（如密胺树脂、环氧树脂、脲醛树脂等），将固体、液体或气体的微小芯核物质包覆，形成直径为1～50μm的具有半透性或封闭膜的微型胶囊。APP包覆改性就是在APP固体颗粒的外表面包覆上一层不溶于水的树脂外膜，其效果类似于药品中糖衣的作用。包覆处理后，由于外膜隔绝了APP与外界的接触，因此能够有效的降低APP的水溶性，提升其耐水性。同时由于采用的树脂外膜属高分子材料，与高聚物的相容性明显优于APP，包覆处理能够提高APP与高聚物的相容性，拓宽APP的使用范围。

国内外都有专利对II型APP进行微胶囊表面处理，以改善其缺点，更好的发挥APP阻燃剂的作用。US5700575，US5700575等专利公开了用密胺甲醛树脂包覆II型APP，制备具有抗水解性能的、改善相容性的II型APP的方法。

从已有的公开资料看，在APP产品改性处理上主要针对高品质APP（聚合度大于1000，II型APP）产品开展，对占据国内市场绝大部分份额的普通品质APP（聚合度在100左右）产品少有关注，但是，此类APP的耐水性能更差（具有较高的水溶性），研究专门针对普通品质APP产品的低成本表面改性处理技术，对拓宽APP的应用范围是十分有益的。

发明内容

针对现有技术的上述缺陷和问题，本发明的目的是提供一种针对普通品质的聚磷酸铵原料（平均聚合度＜100，常温溶解度＜5.0g/100mL水），经过密胺树脂包覆改性处理，得到耐水性优良的密胺树脂包覆聚磷酸铵，常温溶解度＜0.8g/100mL水。解决了现有的普通品质的聚磷酸铵原料的耐水性差，导致其应用范围有限的问题。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案﹕

一种耐水性优良的密胺树脂包覆聚磷酸铵的制备方法，是通过以下步骤实现的﹕

步骤一、聚磷酸铵的前处理﹕按醇与活性剂的质量比为10～100﹕1的比例，将醇与活性剂混合，得前处理溶液；将聚磷酸铵加入前处理溶液中，在35～55℃的反应温度下，搅拌反应，得到前处理聚磷酸铵固液混合物，其中，聚磷酸铵的加入量为前处理溶液质量的20%～60%，醇的C原子数为1-5；

步骤二、包覆处理液的制备﹕在40～65℃的密胺树脂溶液中加入调理剂，保温反应，得包覆处理液；其中，调理剂的加入量为密胺树脂溶液中三聚氰胺质量的0.5%～10%；

步骤三、按步骤一得到的前处理聚磷酸铵固液混合物与步骤二得到的包覆处理液的质量比为1﹕（0.5～10）的比例，将前处理聚磷酸铵固液混合物与包覆处理液混合均匀得混合液，再向混合液中加入引发剂，得包覆体系，所述引发剂的加入量是包覆处理液质量的5～30%，调节包覆体系的pH值至2.5～5.5，然后在55～100℃的温度下反应30～180分钟，得反应体系，再将反应体系分离得到湿物料，再将湿物料干燥，得到密胺树脂包覆聚磷酸铵，完成密胺树脂包覆聚磷酸铵的制备方法。