[发明专利]一种阻燃复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种咪唑阳离子聚氨酯微胶囊化聚磷酸铵/聚己内酯/聚乳酸阻燃复合材料，其特征在于：

所述阻燃复合材料的各组分按质量百分比的构成为：

聚乳酸 40～50%；

聚己内酯 28～32%；

咪唑阳离子聚氨酯微胶囊化聚磷酸铵 8～16%；

助阻燃剂 4～8%；

成炭剂 4～8%；

抗氧化剂 0.1～5%；

相容剂 0.5～1%；

其中：所述咪唑阳离子聚氨酯微胶囊化聚磷酸铵由以下方法制备得到：

1）在氮气保护下，依次将N,N-新戊二醇对(N-甲基咪唑)溴盐、聚己内酯二元醇溶解在二甲基亚砜溶剂中，加入到反应烧瓶中，然后加入二异氰酸酯，滴加催化剂DBTDL，聚合反应在150℃下进行2-3小时，随着反应的进行，熔体黏度不断增加，适当补加溶剂，防止凝胶；

2）加入磺酸钠盐水溶液与咪唑阳离子聚氨酯进行离子交换反应，在80℃反应2-4小时；

3）加入聚磷酸铵APP、OP-10乳化剂和适量溶剂在80℃进行乳化0.5-1小时；

4）聚合物以甲醇作为沉淀剂，用胶头滴管将聚合物逐滴滴加到盛有甲醇的烧杯中，并不断搅拌，过滤，得到所述咪唑阳离子聚氨酯微胶囊化聚磷酸铵。

2.根据权利要求1的聚氨酯微胶囊化聚磷酸铵/聚己内酯/聚乳酸阻燃复合材料复合材料，其特征在于：所述聚乳酸与聚己内酯的质量比为6：4～5：5。

3.根据权利要求1的聚氨酯微胶囊化聚磷酸铵/聚己内酯/聚乳酸阻燃复合材料复合材料，其特征在于：所述的二异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、甲苯二异氰酸酯（TDI）、二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）、六亚甲基二异氰酸酯（HDI）。

4.根据权利要求1所述的聚氨酯微胶囊化聚磷酸铵/聚己内酯/聚乳酸阻燃复合材料复合材料，所述的磺酸钠盐为对甲苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠、甲烷磺酸钠。

5.根据权利要求1的聚氨酯微胶囊化聚磷酸铵/聚己内酯/聚乳酸阻燃复合材料复合材料，其特征在于：所述的相容剂为L-赖氨酸三异氰酸酯。

6.根据权利要求1的聚氨酯微胶囊化聚磷酸铵/聚己内酯/聚乳酸阻燃复合材料复合材料，其特征在于：所述的助阻燃剂为蒙脱土、有机粘土、硼酸锌、氧化锑、沸石、三聚氰胺、二氧化硅、全氟丁基磺酸钾、四甲基氟化铵、四丁基氟化铵的一种或几种。

7.根据权利要求1的聚氨酯微胶囊化聚磷酸铵/聚己内酯/聚乳酸阻燃复合材料复合材料，其特征在于：所述的成炭剂为季戊四醇、淀粉、糊精、木质素、纤维素的一种或几种。

8.根据权利要求1的聚氨酯微胶囊化聚磷酸铵/聚己内酯/聚乳酸阻燃复合材料复合材料，其特征在于：所述的抗氧化剂为亚磷酸三苯酯、亚磷酸三（2,4-二特丁基苯基）酯、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚，双（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）硫醚、四[β-（3,5二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]（抗氧化剂1010）、β-（3,5二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸正十八碳醇酯（抗氧化剂1076）的一种或几种。

9.一种权利要求1～8中任意一项所述聚氨酯微胶囊化聚磷酸铵/聚己内酯/聚乳酸阻燃复合材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

1）在氮气保护下，依次将N,N-新戊二醇对(N-甲基咪唑)溴盐、聚己内酯二元醇溶解在二甲基亚砜溶剂中，加入到反应烧瓶中，然后加入二异氰酸酯，滴加催化剂DBTDL，聚合反应在150℃下进行2-3小时，随着反应的进行，熔体黏度不断增加，适当补加溶剂，防止凝胶；

2）加入磺酸钠盐水溶液与咪唑阳离子聚氨酯进行离子交换反应，在80℃反应2-4小时；

3）加入聚磷酸铵APP、OP-10乳化剂和适量溶剂在80℃进行乳化0.5-1小时；

4）聚合物以甲醇作为沉淀剂，用胶头滴管将聚合物逐滴滴加到盛有甲醇的烧杯中，并不断搅拌，过滤，得到咪唑阳离子聚氨酯微胶囊化聚磷酸铵；

5）按照配方比例称量聚乳酸、聚己内酯颗粒，与咪唑阳离子聚氨酯微胶囊化聚磷酸铵、助阻燃剂、成炭剂、抗氧化剂和相容剂经分散混合后，通过双螺杆挤出机挤在1600-2300r/min的转速对其进行分散混合处理，时常为5-8min，得到混合物，再经双螺杆挤出机对混合物进行熔融挤出、造粒并烘干，其中双螺杆挤出机的温度设置为：加料段：160～170℃，输送段180～190℃，混炼段190～200℃，排气段190～200℃，均化段190～200℃。