[实用新型]一种基于石墨烯的多壁阻燃剂微胶囊

说明书

技术领域

本实用新型涉及高分子阻燃剂领域，尤其涉及一种基于石墨烯的多壁阻燃剂微胶囊。

背景技术

高分子材料综合性能优异，已经成为不可缺少的一种重要材料，但多数高分子材料易燃，需要添加阻燃剂。无卤阻燃剂由于无卤素，综合性能高等优点，是重要的发展方向，主要包括氢氧化铝（ATH）、氢氧化镁（MH）、红磷、膨胀石墨及磷-氮系膨胀阻燃剂（IFR）。

但传统无卤阻燃剂依然存在如下问题：（1）易吸水，导致性能下降或失效；（2）力学性能较差，添加到高分子材料中会降低其力学性能；（3）无卤阻燃剂与高分子之间相容性较差，即使采用微胶囊包裹，壁材在熔融分散时也容易被打破，导致分散效果不佳；（4）添加量较多，增加成本；这些显著限制了阻燃剂的应用。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

实用新型内容

鉴于上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种基于石墨烯的多壁阻燃剂微胶囊，旨在解决现有阻燃剂易吸水、力学性能差、分散效果不佳、添加量较多的问题。

本实用新型的技术方案如下：

一种基于石墨烯的多壁阻燃剂微胶囊，其中，包括阻燃剂芯材以及在阻燃剂芯材外表面设置的多层壁材，所述多层壁材是由有机材料层和石墨烯材料层交替设置组成，且最内层和最外层为有机材料层。

所述的基于石墨烯的多壁阻燃剂微胶囊，其中，壁材的层数为三层，从内向外依次包括有机材料层、石墨烯材料层和有机材料层。

所述的基于石墨烯的多壁阻燃剂微胶囊，其中，所述阻燃剂芯材为无机阻燃剂、膨胀阻燃剂、磷系阻燃剂或氮系阻燃剂。

所述的基于石墨烯的多壁阻燃剂微胶囊，其中，所述有机材料层为聚乙烯醇、脲醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂、环氧树脂、聚氨酯或聚酯。

所述的基于石墨烯的多壁阻燃剂微胶囊，其中，所述石墨烯材料层为石墨烯或改性石墨烯。

所述的基于石墨烯的多壁阻燃剂微胶囊，其中，所述阻燃剂芯材的粒径为1μm-50μm。

所述的基于石墨烯的多壁阻燃剂微胶囊，其中，所述有机材料层厚度为10nm-1000nm。

所述的基于石墨烯的多壁阻燃剂微胶囊，其中，所述石墨烯层材料厚度为1nm -500nm。

有益效果：本实用新型的基于石墨烯的多壁阻燃剂微胶囊，其壁材采用有机材料层和石墨烯材料层交替组成，具有较强的阻隔性，防止阻燃剂吸水；石墨烯材料采用有机物夹层，力学性能显著提高；多层结构设计，在熔融过程中依然与基体保持良好的相容性；石墨烯作为阻隔和阻燃促进剂，可显著提高阻燃效果，降低阻燃剂的使用量，具有良好的推广价值。

附图说明

图1为本实用新型一种基于石墨烯的多壁阻燃剂微胶囊较佳实施例的结构示意图。

具体实施方式

本实用新型提供一种基于石墨烯的多壁阻燃剂微胶囊，为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1，图1为本实用新型提供一种基于石墨烯的多壁阻燃剂微胶囊较佳实施例的结构示意图，如图所示，其包括阻燃剂芯材1以及在阻燃剂芯材1外表面设置的多层壁材2，所述多层壁材2是由有机材料层21和石墨烯材料层22交替设置组成，且最内层和最外层为有机材料层21。

优选的，壁材2的层数为三层，从内向外依次包括有机材料层21、石墨烯材料层22和有机材料层21。在这种结构中，最内层和最外层是有机材料层21，其中的中间层是石墨烯材料层22。这种交替结构具有阻隔性强，可有效防止阻燃剂吸水。

这种交替结构更为重要的优点是，石墨烯材料层22被有机材料层21夹层，可提高阻燃剂芯材1及有机基材的相容性，提高分散效果。

当然，本实用新型中，还可以是其他交替结构，例如壁材2的层数为五层，从内向外依次包括有机材料层21、石墨烯材料层22、有机材料层21、石墨烯材料层22和有机材料层21，这样层数更多，且石墨烯材料层22也被有机材料层21夹层，具有更好的阻隔性能，还能提高材料相容性。又或者，壁材2的层数为七层，从内向外依次包括有机材料层21、石墨烯材料层22、有机材料层21、石墨烯材料层22、有机材料层21、石墨烯材料层22和有机材料层21，这样层数更多，且石墨烯材料层22也被有机材料层夹层，具有更好的阻隔性能，也能提高材料相容性。