一種二元復(fù)合包覆劑包覆聚磷酸銨的方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于材料【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種二元復(fù)合包覆劑包覆聚磷酸銨的方法。本發(fā)明是將100g的聚磷酸銨與5-20g的二元復(fù)合包覆劑以及150-200g的分散劑加入到1L反應(yīng)釜中，于30-110℃下攪拌0.5-2h，直至聚磷酸銨與二元復(fù)合包覆劑完全溶解，用乙酸調(diào)節(jié)pH至3.5-5，停止加熱，冷清、分層，移去上層清液，將沉淀物用有機(jī)溶劑洗滌后烘干、磨碎，獲得二元復(fù)合包覆劑包覆的聚磷酸銨。該發(fā)明與未包覆的聚磷酸銨相比，水溶性顯著降低，粒徑分布均勻，摻雜到聚丙烯中形成復(fù)合材料的阻燃性能得到提高，力學(xué)性能影響較小。
【專利說(shuō)明】一種二元復(fù)合包覆劑包覆聚磷酸按的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于材料【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種二元復(fù)合包覆劑包覆聚磷酸銨的方法?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]膨脹型阻燃劑(IFR)是一種典型的無(wú)鹵阻燃劑。聚磷酸銨是IFR常用的組分之一，聚磷酸銨受熱后生成強(qiáng)脫水劑聚磷酸，它可促使有機(jī)物(如季戊四醇)表面脫水生成碳化物，從而在基質(zhì)表面形成膨脹炭層，隔絕空氣而起到阻燃作用。聚磷酸銨阻燃效果好、成本低、無(wú)毒無(wú)味，其熱分解后不產(chǎn)生有毒氣體，符合當(dāng)前阻燃劑無(wú)齒環(huán)保的發(fā)展趨勢(shì)。然而，聚磷酸銨是多孔性顆粒狀物質(zhì)，表面具有不規(guī)則結(jié)構(gòu)，所以容易發(fā)生吸濕現(xiàn)象，而且其與基質(zhì)相容性差，易滲出，嚴(yán)重影響基質(zhì)的力學(xué)性能；另外，熱穩(wěn)定性差，分解溫度普遍低于基質(zhì)加工溫度。
[0003]為了降低聚磷酸銨的水溶性，改善其與基質(zhì)的相容性，提高熱穩(wěn)定性，可對(duì)聚磷酸銨進(jìn)行適當(dāng)?shù)谋砻娓男?，目前，常用的改性技術(shù)包括:微膠囊技術(shù)；表面活性劑改性技術(shù)；三聚氰胺改性技術(shù)和偶聯(lián)劑改性技術(shù)等。其中，表面活性劑改性后的APP可用做多種樹(shù)脂的阻燃劑(特別是聚烯烴類)，材料不僅可以防水，還具有很好的絕緣性能。但表面活性劑處理APP中用到有機(jī)溶劑，后處理過(guò)程中要除去多余的有機(jī)溶劑，需要專門(mén)的后處理工藝，必然提高生產(chǎn)成本。有機(jī)偶聯(lián)劑改性后的PP粒子表面呈疏水性，使樹(shù)脂的分散性得到很大改善，但由于偶聯(lián)劑價(jià)格較高，使之處理成本提高。采用三聚氰胺包覆在APP的表面，可以提高分子鏈之間的鍵合，改善吸濕性，但是這種方法生產(chǎn)產(chǎn)率偏低，抗吸濕性改善不大，結(jié)果不穩(wěn)定，不利于工業(yè)化生產(chǎn)。
[0004]微膠囊技術(shù)是目前研究較多，應(yīng)用面最廣的一種技術(shù)，是指利用天然的或合成的高分子包囊材料，將固體的、液體的、甚至是氣體的微小芯核物質(zhì)包覆，形成直徑I~50 μ m的一種具有半透性或封閉膜的微型膠囊。目前國(guó)外一些公司如赫司特公司、孟山都公司及Albright Wilson公司上市產(chǎn)品均為微膠囊化聚磷酸銨產(chǎn)品。專利EP3531500用三聚氰胺甲醛樹(shù)脂微膠囊化聚磷酸銨制得密胺甲醛樹(shù)脂包覆的聚磷酸銨；專利US5321057及US5576391在甲醛溶液中用氨基(塑料)樹(shù)脂微膠囊化聚磷酸銨；專利US6291068在加入表面活性劑的條件下用熱塑性樹(shù)脂包覆聚磷酸銨；以上專利包覆的樹(shù)脂耐溫等級(jí)不高，維卡軟化點(diǎn)偏低，導(dǎo)致這些方法包覆的微膠囊不能夠應(yīng)用于加工環(huán)境較高的聚合物材料。專利DE2949537DE3005252及DE3316880用蜜胺-甲醛樹(shù)脂或苯酚-甲醛樹(shù)脂包覆，制備具有抗水解性能優(yōu)良的聚磷酸銨包覆材料。但是包覆過(guò)程中，反應(yīng)爸內(nèi)壁會(huì)有聚磷酸銨及樹(shù)脂結(jié)壁導(dǎo)致反應(yīng)釜傳熱惡化。此外，包覆后的聚磷酸銨粒徑較大，使用時(shí)需粉碎處理，但會(huì)造成包覆面破損壞，穩(wěn)定性下降。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的確定，本發(fā)明提供了一種二元復(fù)合包覆劑包覆聚磷酸銨的方法，該方法旨在降低聚磷酸銨的水溶性，提高與基質(zhì)的阻燃性等。[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案是:
一種二元復(fù)合包覆劑包覆聚磷酸銨的方法，以聚磷酸銨為芯材，以二元復(fù)合包覆劑包覆聚磷酸銨，具體步驟如下:
在帶有攪拌器，溫度計(jì)以及冷凝回流裝置的IL反應(yīng)釜中，將100g的聚磷酸銨與5-20g的二元復(fù)合包覆劑以及150-200g的分散劑加入到反應(yīng)釜中，于30-110°C下攪拌0.5_2h，直至聚磷酸銨與二元復(fù)合包覆劑完全溶解，用乙酸調(diào)節(jié)PH至3.5-5，停止加熱，冷清、分層，移去上層清液，將沉淀物用有機(jī)溶劑洗滌后烘干、磨碎，獲得二元復(fù)合包覆劑包覆的聚磷酸銨。
[0007]所述的二元復(fù)合包覆劑制備方法為，在加入助劑的條件下，將馬來(lái)酸酐，琥珀酸酐以及偏笨三酸酐中的一種與乙烯苯甲醚或乙烯苯乙醚混合，通過(guò)雙螺桿擠出機(jī)擠出，冷卻至室溫。
[0008]所述的分散劑為一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、一氯乙烷、二氯乙烷、三氯乙烷、氯苯甲烷以及氯苯乙烷中的一種。
[0009]所述的分散劑為一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、一氯乙烷、二氯乙烷、三氯乙烷、1，I 二氯甲烷、1，2 二氯甲烷以及1，4 二氯甲烷中的一種。在本發(fā)明中，分散劑用量過(guò)低，二元復(fù)合包覆劑在聚磷酸銨中分散效果欠佳，影響包覆效果，分散劑用量過(guò)高，溶劑回收費(fèi)用過(guò)聞。
[0010]在二元復(fù)合包覆劑制備過(guò)程中，所述的助劑為甲醇、乙醇、丙醇、丙酮、2，3-二甲基-2，3- 二苯基丁烷中的一種。在本發(fā)明中，助劑的加入使兩種原料混合均勻，反應(yīng)充分。
[0011]所述的助劑加入量為二元復(fù)合包覆劑總量的10-40%。
[0012]所述的雙螺桿擠出機(jī)機(jī)頭溫度為50_90°C。
【具體實(shí)施方式】
[0013]本發(fā)明中各實(shí)施例中的性能測(cè)試數(shù)據(jù)是按下列方法測(cè)得的:
1.粒度分析采用美國(guó)貝克曼公司激光粒度分析儀，型號(hào)LS IOOQ0
[0014]2.溶解度測(cè)試:準(zhǔn)確稱取IOg左右聚磷酸銨，用濾紙包實(shí)，再用棉布包緊，用棉線捆緊后置于1000mL的蒸餾水中25°C保溫72h，取出烘干稱重。溶解度s fevlOOffiZ水)=
【權(quán)利要求】
1.一種二元復(fù)合包覆劑包覆聚磷酸銨的方法，其特征在于該方法包括以下的步驟: 在帶有攪拌器，溫度計(jì)以及冷凝回流裝置的IL反應(yīng)釜中，將100g的聚磷酸銨與5-20g的二元復(fù)合包覆劑以及150-200g的分散劑加入到反應(yīng)釜中，于30-110°C下攪拌0.5_2h，直至聚磷酸銨與二元復(fù)合包覆劑完全溶解，用乙酸調(diào)節(jié)PH至3.5-5，停止加熱，冷清、分層，移去上層清液，將沉淀物用有機(jī)溶劑洗滌后烘干、磨碎，獲得二元復(fù)合包覆劑包覆的聚磷酸銨。
2.根據(jù)權(quán)利I所述的一種二元復(fù)合包覆劑包覆聚磷酸銨的方法，其特征在于:所述的二元復(fù)合包覆劑制備方法為，在加入助劑的條件下，將馬來(lái)酸酐，琥珀酸酐以及偏笨三酸酐中的一種與乙烯苯甲醚或乙烯苯乙醚混合，通過(guò)雙螺桿擠出機(jī)擠出，冷卻至室溫。
3.根據(jù)權(quán)利I所述的一種二元復(fù)合包覆劑包覆聚磷酸銨的方法，其特征在于:所述的分散劑為一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、一氯乙烷、二氯乙烷、三氯乙烷、氯苯甲烷以及氯苯乙烷中的一種。
4.根據(jù)權(quán)利I所述的一種二元復(fù)合包覆劑包覆聚磷酸銨的方法，其特征在于:所述的分散劑為一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、一氯乙烷、二氯乙烷、三氯乙烷、1，I 二氯甲烷、1，2二氯甲烷以及1，4 二氯甲烷中的一種。
5.根據(jù)權(quán)利2所述的一種二元復(fù)合包覆劑包覆聚磷酸銨的方法，其特征在于:所述的助劑為甲醇、乙醇、丙醇、丙酮、2，3-二甲基-2，3-二苯基丁烷中的一種。
6.根據(jù)權(quán)利2所 合包覆劑總量的10-40%。
7.根據(jù)權(quán)利2所述的一種二元復(fù)合包覆劑包覆聚磷酸銨的方法，其特征在于:所述的雙螺桿擠出機(jī)機(jī)頭溫度為50-90°C。
【文檔編號(hào)】C08L23/12GK103834063SQ201410019387
【公開(kāi)日】2014年6月4日 申請(qǐng)日期:2014年1月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月16日
【發(fā)明者】李耀基, 何賓賓, 張暉, 陽(yáng)楊, 李小雙, 方世祥 申請(qǐng)人:云南磷化集團(tuán)有限公司