[发明专利]一种微胶囊化改性阻燃剂的制备

说明书

一种微胶囊化改性阻燃剂的制备，属于阻燃技术领域。首先用正硅酸乙酯对密胺树脂进行改性，得到正硅酸乙酯改性的密胺树脂，然后对纳米氢氧化镁进行包覆，得到密胺树脂包覆的微胶囊氢氧化镁；再最终ABS复配材料的力学性能与阻燃性能均得到提高。

技术领域

本发明主要研究了一种力学性能和阻燃性能都比较优异的微胶囊化阻燃剂，属于对无机阻燃剂的改性技术，适应于ABS的阻燃应用，属于阻燃技术领域。

背景技术

丙烯腈-苯乙烯-丁二烯(ABS)结合了三种单体的优点，丙烯腈使聚合物具有良好的耐化学腐蚀性，较高的表面硬度和热稳定性；苯乙烯赋予聚合物良好的刚性和可加工性；丁二烯赋予聚合物较高的韧性和较强的抗冲击强度。ABS是一种使用非常广泛的热塑性塑料，通常应用在汽车工业、轻工等多个领域。但ABS的氧指数仅为18-20，属于易燃材料，在实际应用中，极易引发火灾，为此其应用受到了限制，所以研制出ABS树脂的阻燃材料意义重大。

常用的ABS阻燃剂有无机纳米阻燃剂、氮系阻燃剂、磷系阻燃剂、硅系阻燃剂、膨胀系阻燃剂等。其中无机纳米阻燃剂由于其环保、无毒、低烟无卤等优点，被广泛应用于聚丙烯(PP)、ABS等聚合物材料的阻燃中，但其缺点也很明显，主要体现在填充量较大，与聚合物的相容性差，严重影响聚合物加工性能和产品力学性能。

近年来，微胶囊法由于其独特的优势被广泛应用在塑料加工、医药中，尤其是将一些与聚合物相容性不好的助剂添加到聚合物基体中。而密胺树脂由于其独特的耐热、耐水性能和价格优势，常被用来作为微胶囊壳层的壁材。为了进一步提高包覆产物的热稳定性和阻燃性能，现用正硅酸乙酯对密胺树脂进行改性，硅元素本身具有较好的阻燃性能，硅元素的添加可以增加炭层的致密程度，提高阻燃性能。

发明内容

本发明研究出了一种微胶囊化阻燃剂，首先用正硅酸乙酯对密胺树脂进行改性，得到正硅酸乙酯改性的密胺树脂，然后对纳米氢氧化镁进行包覆，得到密胺树脂包覆的微胶囊氢氧化镁；再最终ABS复配材料的力学性能与阻燃性能均得到提高，具体发明实施内容如下：

本发明一种微胶囊化改性阻燃剂的制备，具体包括以下步骤：

(1)三聚氰胺甲醛预聚物制备：将三聚氰胺和甲醛水溶液以水溶液的形式进行混合，优选三聚氰胺和甲醛摩尔比1:3；用Na₂CO₃溶液调节体系的pH值至8-9，在80℃水浴锅中加热，搅拌至少30min，得到透明的三聚氰胺甲醛预聚物溶液；

(2)密胺树脂的改性：向上述预聚物中加入一定量正硅酸乙酯，在60℃下进行搅拌至少1小时，获得正硅酸乙酯改性的三聚氰胺甲醛预聚物，优选每10g三聚氰胺甲醛预聚物对应20-40ml正硅酸乙酯；

(3)纳米氢氧化镁的包覆：将纳米氢氧化镁加入到乙醇中，然后滴加到步骤(2)改性的密胺树脂中，调节pH至2-5，60-80℃水浴加热3小时后，抽滤洗涤干燥即可，优选壳中对应的甲醛原料量与芯中氢氧化镁的摩尔比为1:1-10。

采用本发明的技术提高包覆产物的热稳定性和阻燃性能，同时提高了力学性能。现用正硅酸乙酯对密胺树脂进行改性，硅元素本身具有较好的阻燃性能，硅元素的添加可以增加炭层的致密程度，提高阻燃性能。

附图说明

图1为MEL、MFMH和SiMFMH的红外谱图

图2为MH、MFMH和SiMFMH的SEM图(a)MH(b)MFMH(c)SiMFMH；

图3为ABS+MFMH和ABS+SiMFMH复合材料极限氧指数数据图；

图4为ABS+MFMH和ABS+SiMFMH复合材料抗冲击性能数据图；

图5为ABS+MFMH和ABS+SiMFMH复合材料拉伸性能数据图。