[发明专利]一种脲醛树脂包裹异氰酸酯微囊及其制备方法在审
申请号: | 201710556576.X | 申请日: | 2017-07-10 |
公开(公告)号: | CN107138102A | 公开(公告)日: | 2017-09-08 |
发明(设计)人: | 张彦华;马杨豹;顾继友;谭海彦;吕闪闪 | 申请(专利权)人: | 东北林业大学 |
主分类号: | B01J13/02 | 分类号: | B01J13/02;C08G12/12 |
代理公司: | 北京高沃律师事务所11569 | 代理人: | 刘奇 |
地址: | 150000 黑龙江省哈*** | 国省代码: | 黑龙江;23 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 脲醛树脂 包裹 氰酸 酯微囊 及其 制备 方法 | ||
技术领域
本发明涉及微囊复合材料的制备领域,尤其涉及一种脲醛树脂包裹异氰酸酯微囊及其制备方法。
背景技术
聚氨酯具有耐磨、耐低温、耐化学试剂等特性而被广泛应用于泡沫塑料、弹性体、胶黏剂、涂料等。而异氰酸酯是聚氨酯合成的最重要原料之一,由于其含有较活泼的异氰酸酯基,具有优异的反应活性和胶结性能,并且分子结构易于设计等,在建筑、轻工、农业、化工、交通、航空航天、及医疗卫生等日常生活、国民经济与国防建设等各个材料领域中被广泛应用。
但由于异氰酸酯具有稳定性差,较小的蒸气压,易挥发,使其使用时效期短,且使用、运输过程对工作人员身体健康和环境产生威胁。且现世界各国均制定了严格的使用规程及环保法规,人们的生命健康和安全意识不断增强,因此异氰酸酯易挥发也是亟待解决问题。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种脲醛树脂包裹异氰酸酯微囊,将液态异氰酸酯固态化,解决异氰酸酯的时效期短、稳定性差问题,掩盖不良气味。
为了实现上述发明目的,本发明提供以下技术方案:
一种脲醛树脂包裹异氰酸酯微囊,由包括以下重量百分比的原料制备而成:
水:29~53%,甲醛:1.85~17.02%,尿素:2~27%,乳化剂:0.1~2%,体系稳定剂:0.2~6%,异氰酸酯:17~32%,异氰酸酯保护剂:2~6%,酸性pH调节剂:0.05~3%,碱性pH调节剂:0.05~3%,所述各原料重量百分比之和为100%。
优选地,所述乳化剂包括十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、聚氧乙烯辛基苯酚醚、吐温、壬基酚聚氧乙烯醚、卖泽中的一种或几种。
优选地,所述体系稳定剂包括聚乙烯醇、阿拉伯树胶、明胶、聚乙二醇中的一种或几种。
优选地,所述异氰酸酯包括多亚甲基多苯基多异氰酸酯、六亚甲基异氰酸酯、甲苯-2,4-二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、异氟尔酮异氰酸酯中的一种或几种。
优选地,所述异氰酸酯保护剂包括十六烷、十八烷、乙酸丁酯、乙酸乙酯、苯、甲苯、异辛烷、正庚烷的一种或几种。
本发明还提供了上述技术方案所述脲醛树脂包裹异氰酸酯微囊的制备方法,包括以下步骤:
(1)将甲醛、尿素与碱性pH调节剂混合后进行缩合反应,得到脲醛树脂预聚体;
(2)将所述步骤(1)得到的脲醛树脂预聚体与乳化剂、体系稳定剂和水混合,得到水相;
将异氰酸酯和异氰酸酯保护剂混合,得到油相;
将所述水相和油相乳化,得到乳液;
(3)将所述步骤(2)得到的乳液与酸性pH调节剂混合后进行固化反应,得到脲醛树脂包裹异氰酸酯微囊。
优选地,所述步骤(1)中缩合反应的pH值为8~10。
优选地,所述步骤(1)中缩合反应的温度为60~90℃,所述缩合反应的时间为60~240min。
优选地,所述步骤(3)中固化反应的pH值为2.5~4.5。
优选地,所述步骤(3)中固化反应的温度为50~70℃,所述步骤(3)中固化反应的时间为30~180min。
本发明提供了一种脲醛树脂包裹异氰酸酯微囊,由包括以下重量百分比的原料制备而成:水:29~53%,甲醛:1.85~17.02%,尿素:2~27%,乳化剂:0.1~2%,体系稳定剂:0.2~6%,异氰酸酯:17~32%,异氰酸酯保护剂:2~6%,酸性pH调节剂:0.05~3%,碱性pH调节剂:0.05~3%,所述各原料重量百分比之和为100%。本发明提供的脲醛树脂包裹异氰酸酯微囊中,以脲醛树脂为囊,将异氰酸酯包裹在微囊中,能够将液态异氰酸酯固态化,解决异氰酸酯的时效期期短、稳定性差问题,能够延长异氰酸酯的使用时间,并且能掩盖异氰酸酯的不良气味,制得的脲醛树脂包裹异氰酸酯微囊活性高,易于运输、储存,脲醛树脂包裹异氰酸酯微囊粒径在40~850μm,大小可控,可用于不同行业及领域。
并且,本发明采用原位聚合,采用先预聚得到脲醛树脂预聚体,待脲醛树脂预聚体分子量达到一定程度后,再将其与异氰酸酯混合乳化,使脲醛分子排列在异氰酸酯油滴表面,在酸性条件下固化成囊,具有包封率高,-NCO%含量高达22%(所使用的异氰酸酯的-NCO%为28%时),且基本无气味,使用、运输、储存方便等优势。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明实施例1脲醛树脂包裹异氰酸酯微囊的显微镜图;
图2为本发明实施例1脲醛树脂包裹异氰酸酯微囊在300倍下的扫描电子显微镜图像;
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