[发明专利]一种聚多巴胺包覆红磷微胶囊阻燃剂的制备及其使用方法

说明书

本发明公开一种聚多巴胺包覆红磷微胶囊阻燃剂的制备方法，包括以下操作步骤：(1)将磷酸氢二钠溶液与磷酸二氢钠溶液混合后，制得缓冲液；(2)将红磷阻燃剂、多巴胺、油酸稀土加入至缓冲液中，在磁力搅拌，真空抽滤后，得到一层聚多巴胺包覆红磷；(3)将重复上述步骤，得到三层聚多巴胺包覆红磷，将其烘干、研磨后过200目筛，得到聚多巴胺包覆红磷微胶囊阻燃剂。本发明采用聚多巴胺对红磷阻燃剂进行三层包覆，既能有效的提升红磷阻燃剂的耐水性，提升其与聚合物之间的相容性，进而保证了阻燃树脂的各项力学性能，同时聚多巴胺还能与红磷阻燃剂产生磷‑氮协同阻燃，阻燃性、热稳定性更加优异。

技术领域

本发明属于阻燃剂技术领域，具体涉及一种聚多巴胺包覆红磷微胶囊阻燃剂的制备及其使用方法。

背景技术

随着我国经济的快速发展，全世界都在用高分子材料，各行业都会运用到热固性树脂。不饱和聚氨酯树脂作为热固性塑料，因为它的功能很强大而被很多人喜欢。不饱和聚氨酯树脂固化后有非常好的的物理、化学方面的性能，粘接强度和柔韧性能在金属和非金属材料的表面展现得非常不错，硬度方面也会很高，介电性能优异，变定收缩率小，制品尺寸大小也特稳定，对碱及大部分溶剂稳定，它能够抵抗化学腐蚀，因而在国防和其他工业生产中应用广泛。但是，此类聚合物属于热敏性物质，易燃性是其主要缺陷之一，导致火灾的危害性也会大大增加，限制了其应用。为了预防和减少火灾损失，有一个非常有效措施的就是采用阻燃材料作用在日常的生活和生产材料中。阻燃材料的使用能够制造更好的条件去有效扑灭处于初期火灾及将火灾的损失降到最小。因此，提高不饱和树脂的阻燃性受到越来越多研究者的关注。

传统的阻燃剂的缺点在于只要求让物质无法燃烧起来，卤系阻燃剂或含卤阻燃剂组合而成的阻燃混合物是材料中首先考虑使用的。卤系阻燃剂有一个非常大的优点是阻燃效果好，但是有以下各种缺点：第一个是它燃烧时会释放出大量的烟，第二是释放出的卤化氢气体具有腐蚀性强大。无机阻燃剂的热稳定性优异，能够很好抑制烟的产生，在吸热分解中有害的气体也非常少，并且成本低。但是把它加到阻燃体系中时，添加的量较大，同时其与有机物质相容的效果不是太好，产品的力学性能同时也会遭受严重影响，所以人们对无机阻燃剂的使用量也在逐步减少。

红磷(RP)阻燃剂是以红磷为代表的一种阻燃剂，是一种紫红或略带棕色的无定形粉末，为有机无卤阻燃剂，具有优良的热稳定性，不挥发性，不产生腐蚀性气体，阻燃效果好，电绝缘性佳等特点，在使用过程中没有毒性危险，添加量少，不溶解，熔点高等优点。但是其弱点是红磷的加工特性比较差，与树脂的相容性也不太好、加工制作的材料力学性能很差。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种聚多巴胺包覆红磷微胶囊阻燃剂的制备及其使用方法。

本发明是通过以下技术方案实现的。

一种聚多巴胺包覆红磷微胶囊阻燃剂的制备方法，包括以下操作步骤：

(1)将磷酸氢二钠溶液与磷酸二氢钠溶液混合后，用氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液中的任一种调节其pH值至8-9，制得缓冲液；

(2)按重量份计，将5-9份红磷阻燃剂、0.3-0.6份多巴胺、0.5-1.0份油酸稀土加入至950-1000份缓冲液中，在20-40℃下磁力搅拌反应25-35min，真空抽滤后，得到一层聚多巴胺包覆红磷；

(3)将一层聚多巴胺包覆红磷替换成步骤(2)中的红磷阻燃剂，重复步骤(2)，得到两层聚多巴胺包覆红磷，再将两层聚多巴胺包覆红磷替换成步骤(2)中的红磷阻燃剂，重复步骤(2)，得到三层聚多巴胺包覆红磷，将其烘干、研磨后过200目筛，得到聚多巴胺包覆红磷微胶囊阻燃剂；

其中，所述油酸稀土采用以下方法制成：按重量份计，将20-28份氯化镱、13-16份氯化钐加入至160-200份水中，然后向其中继续加入40-50份油酸钠，将混合物加热至60-70℃后，保温并持续搅拌处理3-4小时后，倒去上层水层，将沉淀物采用去离子水洗净后，蒸发除去水份，得到油酸稀土。