一種高濃度高黑化微膠囊包覆紅磷阻燃劑母粒及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高濃度高黑化微膠囊包覆紅磷阻燃劑母粒及其制備方法，其是由包覆紅磷和改性聚烯烴載體制備而成，包覆紅磷和改性聚烯烴載體的質(zhì)量比為7:3；所述包覆紅磷由紅磷粉末與包覆原料制備而成；所述制備方法包括紅磷預(yù)處理、加入包覆原料、原位聚合包覆、過濾水洗、干燥、造粒等步驟。本發(fā)明有效改善了紅磷阻燃劑在使用過程中黑度不夠、配合黑色染料仍然無法有效染黑的問題，同時(shí)可以提高阻燃效率，提高紅磷的化學(xué)穩(wěn)定性與聚合物基材的相容性。
【專利說明】
一種高濃度高黑化微膠囊包覆紅磷阻燃劑母粒及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于合成高分子材料用的助劑技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高濃度高黑化微膠 囊包覆紅磷阻燃劑母粒及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著高分子技術(shù)的發(fā)展，性能優(yōu)異的合成材料開始走入國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域。與 此同時(shí)，人們也不得不面對(duì)新的火災(zāi)威脅。由于高分子材料大多為可燃物，且在燃燒的過程 中會(huì)釋放出大量的有毒有害氣體，因此，對(duì)高分子材料進(jìn)行阻燃改性是未來高分子改性領(lǐng) 域一個(gè)重要研究方向。阻燃劑，又稱防火劑，耐火劑或難燃劑，是一種用來提升材料抗燃性， 阻止材料被引燃和抑制火焰?zhèn)鞑サ闹鷦?它主要用于阻燃合成高分子材料以及天然高分子 材料(包括塑料、纖維、橡膠、涂料等）。添加有阻燃劑的材料與不含阻燃劑的材料相比不易 被引燃，且能在火災(zāi)中抑制火焰的傳播和有毒有害氣體的擴(kuò)散，大大降低火災(zāi)的危險(xiǎn)，保證 各種塑料、橡膠等制品能夠更加安全的使用。
[0003] 紅磷阻燃劑是一種紫紅或略帶棕色的無定形粉末，為無機(jī)無鹵阻燃劑，阻燃效率 高，成本低廉。但是，紅磷阻燃劑存在的某些缺陷嚴(yán)重限制了其在高分子阻燃領(lǐng)域的應(yīng)用， 如：（1)紅磷在空氣中會(huì)被緩慢氧化生成H 3P02、H3P03、H3P0 4等物質(zhì)，長期放置后易析出、惡化 材料力學(xué)性能、腐蝕加工設(shè)備；（2)紅磷阻燃制品長期使用時(shí)，緩慢釋放PH 3氣體，污染環(huán)境， 危害人的身體健康；（3)無機(jī)紅磷和有機(jī)樹脂的相容性較差，在樹脂中分散性差，對(duì)高聚物 的力學(xué)性能影響較大，一定程度上也限制了阻燃性能的發(fā)揮；（4)紅磷外觀呈紅棕色，其阻 燃產(chǎn)品只能做成紅色或黑色，且難以達(dá)到純黑的效果。以上缺點(diǎn)極大的限制了紅磷的直接 使用，因而需對(duì)紅磷進(jìn)行處理，如微膠囊化等，來增加它的穩(wěn)定性、相容性等，使其能夠達(dá)到 使用標(biāo)準(zhǔn)，充分發(fā)揮其高效廉價(jià)的優(yōu)點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種高濃度高黑化微膠囊包覆 紅磷阻燃劑母粒，通過對(duì)紅磷粉末進(jìn)行包覆，提高紅磷的化學(xué)穩(wěn)定性、高分子基材的相容 性。
[0005] 本發(fā)明的另一目的在于提供一種高濃度高黑化微膠囊包覆紅磷阻燃劑母粒的制 備方法，通過控制微膠囊包覆的工藝和條件獲得一種本質(zhì)黑色的微膠囊包覆紅磷阻燃劑母 粒，改善紅磷阻燃制品難以染黑，"黑里透紅"的弊端。
[0006] 為解決上述問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：
[0007] -種高濃度高黑化微膠囊包覆紅磷阻燃劑母粒，其是由包覆紅磷和改性聚烯烴載 體制備而成，包覆紅磷和改性聚烯烴載體的質(zhì)量比為7:3;所述包覆紅磷由紅磷粉末與包覆 原料制備而成，其中包覆原料包括水、鹽酸苯胺、過硫酸銨、聚乙二醇;其中紅磷及包覆原料 中的各組分的用量以重量份計(jì)分別為：
[0008] 紅磷60-80份、
[0009] 水 120-400份、
[0010] 聚乙二醇 0.5-3 份、
[0011] 鹽酸苯胺3-8份、
[0012] 過硫酸銨2.4-9.6份。
[0013] 作為進(jìn)一步的方案，本發(fā)明所述的紅磷及包覆原料中的各組分的用量以重量份計(jì) 分別為：
[0014] 紅磷65-75份、
[0015] 水 200-280份、
[0016] 聚乙二醇1-2份、
[0017] 鹽酸苯胺5-8份、
[0018] 過硫酸銨4-8份。
[0019] -種高濃度高黑化微膠囊包覆紅磷阻燃劑母粒的制備方法，其包括以下步驟：
[0020] 1)紅磷分散處理:將研磨除雜后的紅磷乳液加入聚乙二醇攪拌乳化30-60分鐘；
[0021 ] 2)添加鹽酸苯胺:常溫?cái)嚢锠顟B(tài)下，在上述步驟1)的體系中緩慢加入鹽酸苯胺；
[0022] 3)聚苯胺包覆紅磷:將過硫酸銨溶解于水中，得到過硫酸銨溶液，然后在常溫下將 過硫酸銨溶液緩慢加入到上述步驟2)的體系中，添加完成后繼續(xù)攪拌；
[0023] 4)過濾水洗:步驟3)反應(yīng)后的產(chǎn)物過濾后水洗，得到微膠囊包覆紅磷；
[0024] 5)干燥、造粒:將步驟4)得到的微膠囊包覆紅磷干燥后，與改性聚烯烴載體混合， 用雙螺桿擠出機(jī)造粒，即得到高濃度高黑化微膠囊包覆紅磷阻燃劑母粒。
[0025]作為進(jìn)一步的方案，本發(fā)明所述的制備方法中，步驟1)攪拌的時(shí)間為30-60分鐘。
[0026] 作為進(jìn)一步的方案，本發(fā)明所述的制備方法中，步驟2)的鹽酸苯胺控制在15-30分 鐘添加完全。
[0027] 作為進(jìn)一步的方案，本發(fā)明所述的制備方法中，步驟3)硫酸銨溶液控制在30-60分 鐘添加完，硫fe錢洛液添加完成后繼續(xù)攬摔反應(yīng)3-5小時(shí)。
[0028] 作為進(jìn)一步的方案，本發(fā)明所述的制備方法中，所述過硫酸銨的用量為0.8-1.2倍 當(dāng)量的鹽酸苯胺。
[0029]作為進(jìn)一步的方案，本發(fā)明所述的制備方法中，步驟5)在采用60_80°C度真空干 燥。
[0030]作為進(jìn)一步的方案，本發(fā)明所述的制備方法還包括在步驟1)前對(duì)紅磷進(jìn)行預(yù)處理 的步驟，具體步驟包括：
[0031 ]研磨:將紅磷原粉與水按比例混合，在砂磨機(jī)中循環(huán)研磨5至8小時(shí)；
[0032]除雜:研磨后的紅磷漿液用5%的硫酸溶液加熱至80 °C反應(yīng)0.5至1小時(shí)，過濾后洗 滌至中性;然后用5 %的氰化鈉和1.5 %的氫氧化鈉溶液加熱至80°C，攪拌0.5至1小時(shí)，過濾 后洗滌至中性，65-75 °C的下真空干燥18-22小時(shí)。
[0033] 相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果在于：
[0034] 1.本發(fā)明所述的高濃度高黑化微膠囊包覆紅磷阻燃劑母粒中采用鹽酸苯胺作為 原料，由于聚苯胺本身為黑色，包覆在紅磷表面后，集中染黑紅色的紅磷，染黑效率高，可大 大減少黑色染料的添加量，同時(shí)提高染黑效果，解決黑里透紅的弊端；
[0035] 2.本發(fā)明所述的高濃度高黑化微膠囊包覆紅磷阻燃劑母粒中，形成的聚苯胺包覆 層自身具有成炭能力強(qiáng)，與紅磷之間具有阻燃協(xié)效效果，能有效提高阻燃效率；
[0036] 3.本發(fā)明所述的高濃度高黑化微膠囊包覆紅磷阻燃劑母粒通過在紅磷表面包覆 一層聚苯胺有機(jī)樹脂，能有效提到紅磷作為阻燃劑與高分子基材(例如高密度聚烯烴等改 性聚烯烴)之間具有很好的相容性，減小了對(duì)高分子材料力學(xué)性能的影響；
[0037] 4.本發(fā)明所述的高濃度高黑化微膠囊包覆紅磷阻燃劑母粒在制備過程中，形成的 聚苯胺樹脂將紅磷包覆后形成核殼結(jié)構(gòu)，將紅磷與空氣中的氧和水隔絕，提高了紅磷的化 學(xué)穩(wěn)定性。
[0038]下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
【具體實(shí)施方式】
[0039] 本發(fā)明所述的高濃度高黑化微膠囊包覆紅磷阻燃劑母粒，是由包覆紅磷和改性聚 烯烴載體制備而成，包覆紅磷和改性聚烯烴載體的質(zhì)量比為7:3;所述包覆紅磷由紅磷粉末 與包覆原料制備而成，其中包覆原料包括水、鹽酸苯胺、過硫酸銨、聚乙二醇;其中紅磷及包 覆原料中的各組分的用量以重量份計(jì)分別為：
[0040] 紅磷60-80份、
[0041 ]水 120-400份、
[0042]聚乙二醇 0.5-3 份、
[0043] 鹽酸苯胺3-8份、
[0044] 過硫酸銨2.4-9.6份。
[0045] 作為進(jìn)一步的方案，本發(fā)明所述的紅磷及包覆原料中的各組分的用量以重量份計(jì) 分別為：
[0046] 紅磷65-75份、
[0047] 水 200-280份、
[0048] 聚乙二醇1-2份、
[0049] 鹽酸苯胺5-8份、
[0050] 過硫酸銨4-8份。
[0051] 在本發(fā)明的研究中發(fā)現(xiàn)紅磷的微膠囊化包覆過程中，分散劑的添加與否對(duì)包覆效 果影響較大，其中聚乙二醇中的氫鍵和其本身的親和作用使得聚乙二醇較容易地吸附于膠 粒表面形成一層高分子保護(hù)膜，包圍了膠體粒子，而其分子鍵呈蛇形伸向水溶液中使得具 有一定的厚度，故當(dāng)帶同性電荷的膠體質(zhì)點(diǎn)互相接近時(shí)，靜電斥力加上高分子的空間位阻 效應(yīng)，起到分散作用。
[0052] 一種高濃度高黑化微膠囊包覆紅磷阻燃劑母粒的制備方法，其包括以下步驟： [0053] 1)紅磷分散處理：按配方量將部分水和紅磷加入到反應(yīng)釜中，攪拌均勻后加入聚 乙二醇攪拌至乳化；
[0054] 2)添加鹽酸苯胺:常溫?cái)嚢锠顟B(tài)下，在上述步驟1)的體系中緩慢加入鹽酸苯胺；
[0055] 3)聚苯胺包覆紅磷:將過硫酸銨溶解于剩余的水中，得到過硫酸銨溶液，然后在常 溫下將過硫酸銨溶液添加到上述步驟2)的體系中，添加完成后繼續(xù)攪拌至反應(yīng)完全；
[0056] 4)過濾水洗:步驟3)反應(yīng)后的產(chǎn)物過濾后水洗，得到微膠囊包覆紅磷；
[0057] 5)干燥、造粒:將步驟4)得到的微膠囊包覆紅磷干燥后用雙螺桿擠出機(jī)造粒，即得 到高濃度高黑化微膠囊包覆紅磷阻燃劑母粒。
[0058] 作為進(jìn)一步的方案，本發(fā)明所述的制備方法中，步驟1)攪拌的時(shí)間為30-60分鐘。
[0059] 作為進(jìn)一步的方案，本發(fā)明所述的制備方法中，步驟2)的鹽酸苯胺控制在15-30分 鐘添加完全。
[0060] 進(jìn)一步的，在紅磷微膠囊化過程中，聚苯胺樹脂的形成的同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)紅磷的包覆， 在這個(gè)包覆過程中，如果反應(yīng)時(shí)間太短，包覆不均勻，顆粒表面粗糙，聚苯胺樹脂與紅磷分 離現(xiàn)象;時(shí)間太長，操作期過長，微膠囊包覆紅磷阻燃劑的穩(wěn)定化程度降低;控制硫酸銨溶 液的地加速度可以有效控制聚苯胺的形成速度，為了使聚苯胺的形成與紅磷包覆的速度及 效果上形成平衡，提高報(bào)復(fù)的效率和報(bào)復(fù)質(zhì)量，作為進(jìn)一步的方案，本發(fā)明所述的制備方法 中，步驟3)硫酸銨溶液控制在30-60分鐘添加完，硫酸銨溶液添加完成后繼續(xù)攪拌反應(yīng)3-5 小時(shí)。此外，在本發(fā)明的研究中發(fā)現(xiàn)，攪拌速度也是影響包覆效果的因素之一，攪拌速度過 小，包覆不均勻，微膠囊表面粗糙，包覆效果較差;攪拌速度過大，顆粒之間出現(xiàn)凝聚現(xiàn)象， 同樣影響包覆效果。作為進(jìn)一步的方案，上述制備方法中，所述的步驟3)的攪拌速度為350-450轉(zhuǎn)/min。優(yōu)選的為400轉(zhuǎn)/min。
[0061] 作為進(jìn)一步的方案，本發(fā)明所述的制備方法中，所述過硫酸銨的用量為0.8-1.2倍 當(dāng)量的鹽酸苯胺。
[0062]作為進(jìn)一步的方案，本發(fā)明所述的制備方法中，步驟5)在采用60-80°C度真空干 燥。
[0063] 在本發(fā)明中發(fā)現(xiàn)，包覆時(shí)必須有核才能凝聚，而相對(duì)于大粒子而言，小粒子更易成 為凝聚核。因此，對(duì)于被包覆的紅磷來說，粒徑越小越容易提高紅磷后分散的效果，越容易 包覆，包覆的均勻性及效果越好，可以得到超細(xì)顆粒的微膠囊包覆紅磷粉。因此，作為進(jìn)一 步的方案，上述制備方法還包括在步驟1)前對(duì)紅磷進(jìn)行預(yù)處理的步驟，具體步驟包括：
[0064] 研磨:將紅磷原粉與一定比例的水混合后，加入砂磨機(jī)研磨5-10小時(shí)，得到研磨后 的紅磷漿液
[0065]除雜:研磨后的紅磷粉末用5%硫酸溶液加熱至80°C，攪拌1小時(shí)，過濾后洗滌至中 性;然后用5%氰化鈉和1.5%氫氧化鈉溶液加熱至80°C，攪拌1小時(shí)，過濾后洗滌至中性，于 65-75°C下真空干燥18-22小時(shí)。
[0066] 以下是本發(fā)明具體的實(shí)施例，在下述實(shí)施例中，所采用的原料、試劑以及設(shè)備等除 特殊限定外均可以通過商業(yè)購買方式獲得。
[0067] 實(shí)施例1
[0068] -種高濃度高黑化微膠囊包覆紅磷阻燃劑母粒，是由包覆紅磷和改性聚烯烴載體 制備而成，包覆紅磷和改性聚烯烴載體的質(zhì)量比為7:3;所述包覆紅磷由紅磷粉末與包覆原 料制備而成，其中包覆原料包括水、鹽酸苯胺、過硫酸銨、聚乙二醇;其中紅磷及包覆原料中 的各組分的用量以重量份計(jì)分別為：
[0069] 紅磷60份、
[0070] 水 120 份、
[0071] 聚乙二醇0.5份、
[0072]鹽酸苯胺3份、
[0073] 過硫酸銨2.4份；
[0074] 所述高濃度高黑化微膠囊包覆紅磷阻燃劑母粒的制備方法包括以下步驟：
[0075] 1)研磨：將紅磷原粉與一定比例的水混合后，加入砂磨機(jī)研磨5小時(shí)，得到研磨后 的紅磷漿液；
[0076] 2)除雜:研磨后的紅磷漿液用5 %硫酸溶液加熱至80°C，攪拌1小時(shí)，過濾后洗滌至 中性;然后用5%氰化鈉和1.5%氫氧化鈉溶液加熱至80°C，攪拌1小時(shí)，過濾后洗滌至中性， 于65 °C下真空干燥22小時(shí)；
[0077] 3)紅磷分散處理:將研磨除雜后的紅磷乳液加入聚乙二醇攪拌乳化30分鐘；
[0078] 4)添加鹽酸苯胺:常溫?cái)嚢锠顟B(tài)下，在上述步驟3)的體系中緩慢加入鹽酸苯胺；
[0079] 5)聚苯胺包覆紅磷:將過硫酸銨溶解于水中，得到過硫酸銨溶液，然后在常溫下將 過硫酸銨溶液緩慢加入到上述步驟2)的體系中，添加完成后繼續(xù)攪拌至充分反應(yīng)3小時(shí)，攪 拌速度為350轉(zhuǎn)/min;
[0080] 7)過濾水洗:步驟3)反應(yīng)后的產(chǎn)物過濾后水洗，得到微膠囊包覆紅磷；
[0081] 8)干燥、造粒:將步驟4)得到的微膠囊包覆紅磷采用60°C度真空干燥罐干燥后用 雙螺桿擠出機(jī)造粒，即得到高濃度高黑化微膠囊包覆紅磷阻燃劑母粒。
[0082] 實(shí)施例2
[0083] 一種高濃度高黑化微膠囊包覆紅磷阻燃劑母粒，是由包覆紅磷和改性聚烯烴載體 制備而成，包覆紅磷和改性聚烯烴載體的質(zhì)量比為7:3;所述包覆紅磷由紅磷粉末與包覆原 料制備而成，其中包覆原料包括水、鹽酸苯胺、過硫酸銨、聚乙二醇;其中紅磷及包覆原料中 的各組分的用量以重量份計(jì)分別為：
[0084] 紅磷70份、
[0085] 水 250份、
[0086] 聚乙二醇2份、
[0087] 鹽酸苯胺5份、
[0088] 過硫酸銨5份；
[0089] 所述高濃度高黑化微膠囊包覆紅磷阻燃劑母粒的制備方法包括以下步驟：
[0090] 1)紅磷分散處理:將研磨除雜后的紅磷乳液加入聚乙二醇攪拌乳化45分鐘；
[0091 ] 2)添加鹽酸苯胺:常溫?cái)嚢锠顟B(tài)下，在上述步驟1)的體系中緩慢加入鹽酸苯胺；
[0092] 3)聚苯胺包覆紅磷:將過硫酸銨溶解于水中，得到過硫酸銨溶液，然后在常溫下將 過硫酸銨溶液緩慢加入到上述步驟2)的體系中，添加完成后繼續(xù)攪拌至充分反應(yīng)4小時(shí)，攪 拌速度為400轉(zhuǎn)/min;
[0093] 4)過濾水洗:步驟3)反應(yīng)后的產(chǎn)物過濾后水洗，得到微膠囊包覆紅磷；
[0094] 5)干燥、造粒:將步驟4)得到的微膠囊包覆紅磷采用70°C度真空干燥罐干燥后用 雙螺桿擠出機(jī)造粒，即得到高濃度高黑化微膠囊包覆紅磷阻燃劑母粒。
[0095] 實(shí)施例3
[0096] -種高濃度高黑化微膠囊包覆紅磷阻燃劑母粒，是由包覆紅磷和改性聚烯烴載體 制備而成，包覆紅磷和改性聚烯烴載體的質(zhì)量比為7:3;所述包覆紅磷由紅磷粉末與包覆原 料制備而成，其中包覆原料包括水、鹽酸苯胺、過硫酸銨、聚乙二醇;其中紅磷及包覆原料中 的各組分的用量以重量份計(jì)分別為：
[0097] 紅磷60-80份、
[0098] 水 120-400份、
[0099] 聚乙二醇 0.5-3 份、
[0100] 鹽酸苯胺3-8份、
[0101] 過硫酸銨2.4-9.6份；
[0102] 所述高濃度高黑化微膠囊包覆紅磷阻燃劑母粒的制備方法包括以下步驟：
[0103] 1)研磨：將紅磷原粉與一定比例的水混合后，加入砂磨機(jī)研磨5小時(shí)，得到研磨后 的紅磷漿液；
[0104] 2)除雜:研磨后的紅磷漿液用5%硫酸溶液加熱至80°C，攪拌1小時(shí)，過濾后洗滌至 中性;然后用5%氰化鈉和1.5%氫氧化鈉溶液加熱至80°C，攪拌1小時(shí)，過濾后洗滌至中性， 于75°C下真空干燥18小時(shí)；
[0105] 3)紅磷分散處理:將研磨除雜后的紅磷乳液加入聚乙二醇攪拌乳化60分鐘；
[0106] 4)添加鹽酸苯胺:常溫?cái)嚢锠顟B(tài)下，在上述步驟3)的體系中緩慢加入鹽酸苯胺；
[0107] 5)聚苯胺包覆紅磷:將過硫酸銨溶解于水中，得到過硫酸銨溶液，然后在常溫下將 過硫酸銨溶液緩慢加入到上述步驟2)的體系中，添加完成后繼續(xù)攪拌至充分反應(yīng)5小時(shí)，攪 拌速度為450轉(zhuǎn)/min;
[0108] 6)過濾水洗:步驟3)反應(yīng)后的產(chǎn)物過濾后水洗，得到微膠囊包覆紅磷；
[0109] 7)干燥、造粒:將步驟4)得到的微膠囊包覆紅磷采用80°C度真空干燥罐干燥后用 雙螺桿擠出機(jī)造粒，即得到高濃度高黑化微膠囊包覆紅磷阻燃劑母粒。
[0110] 性能檢測
[0111] 對(duì)實(shí)施例2所得到的高濃度高黑化微膠囊包覆紅磷母粒與傳統(tǒng)三聚氰胺甲醛樹脂 微膠囊包覆紅磷母粒以及傳統(tǒng)未包覆紅磷母粒分別與PA6和黑色母混合制樣，進(jìn)行性能測 試;試驗(yàn)具體配方見表1。
[0112] 表1
[0113]
[0114] 制樣檢測流程：
[0115] 混合一擠出機(jī)擠出一冷卻一切粒一制成母粒一烘干一制樣一檢測
[0116] 檢測標(biāo)準(zhǔn)見表2:
[0117] 表2
[0118]
[0120] 檢測結(jié)果參見表3:
[0121] 表3
[0122]
[0123] 測試結(jié)果分析：
[0124] 1)黑化效果:實(shí)施例2所述的高濃度高黑化微膠囊包覆紅磷阻燃劑母粒，其染黑效 果提升明顯，配合黑色母已達(dá)到完全黑化效果;傳統(tǒng)的微膠囊包覆紅磷母粒制得的樣品，染 黑效果一般，黑里透紅，即使配合黑色母仍然無法遮蓋紅相。未包覆的紅磷母粒制得的樣 品，不但黑化不完全，還有大量呈星空狀分布的紅點(diǎn)；
[0125] 2)垂直燃燒測試:三組試樣均達(dá)到UL94-V0級(jí)阻燃標(biāo)準(zhǔn)，其中，使用本發(fā)明實(shí)施例1 產(chǎn)品制得的阻燃樣品，在磷含量相等的情況下，效果也領(lǐng)先于兩組對(duì)照組，原因可能有三： 首先包覆層與紅磷之間的阻燃協(xié)效效果明顯，阻燃效率大大提高；其次包覆層與聚合物相 容性好，紅磷更均勻的分布于基材中，阻燃效果充分發(fā)揮;最后實(shí)施例2所述的高濃度高黑 化微膠囊包覆紅磷母粒紅磷含量比傳統(tǒng)工藝制備的母粒高，故極低的母粒添加量即可達(dá)到 很好的阻燃效果(本發(fā)明制得的紅磷母粒，阻燃成分含量為70%，傳統(tǒng)市售紅磷母粒含量為 40%)；
[0126] 3)力學(xué)性能測試:本發(fā)明制得的樣品在拉伸和沖擊性能均遠(yuǎn)好于傳統(tǒng)紅磷母粒制 得的阻燃測試樣品，其原因可能有:本發(fā)明提供的包覆材料與PA6基材相容性好，顆粒與基 材之間無明顯相界面，減少了應(yīng)力集中點(diǎn)，提高力學(xué)性能；本發(fā)明提供的紅磷母粒制備方 法，其使用改性聚烯烴為載體，相比于傳統(tǒng)的尼龍載體的紅磷母粒，改性聚烯烴在保證與高 聚物相容性的情況下，有很好的增韌效果，從拉伸強(qiáng)度以及缺口沖擊強(qiáng)度得到體現(xiàn)。
[0127]上述實(shí)施方式僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，不能以此來限定本發(fā)明保護(hù)的范圍， 本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明的基礎(chǔ)上所做的任何非實(shí)質(zhì)性的變化及替換均屬于本發(fā)明所 要求保護(hù)的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種高濃度高黑化微膠囊包覆紅磷阻燃劑母粒母粒，其特征在于，其是由包覆紅磷 和改性聚烯烴載體制備而成，包覆紅磷和改性聚烯烴載體的質(zhì)量比為7:3;所述包覆紅磷由 紅磷粉末與包覆原料制備而成，其中包覆原料包括水、鹽酸苯胺、過硫酸銨、聚乙二醇;其中 紅磷及包覆原料中的各組分的用量以重量份計(jì)分別為： 紅磷60-80份、 水 120-400份、 聚乙二醇0.5-3份、 鹽酸苯胺3-8份、 過硫酸銨2.4-9.6份。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高濃度高黑化微膠囊包覆紅磷阻燃劑母粒母粒，其特征在于， 所述紅磷及包覆原料中的各組分的用量以重量份計(jì)分別為： 紅磷65-75份、 水200-280份、 聚乙二醇1-2份、 鹽酸苯胺5-8份、 過硫酸銨4-8份。3. -種如權(quán)利要求1所述的高濃度高黑化微膠囊包覆紅磷阻燃劑母粒母粒的制備方 法，其特征在于，其包括以下步驟： 1) 紅磷分散處理:將研磨除雜后的紅磷乳液加入聚乙二醇攪拌乳化30-60分鐘； 2) 添加鹽酸苯胺:常溫?cái)嚢锠顟B(tài)下，在上述步驟1)的體系中緩慢加入鹽酸苯胺； 3) 聚苯胺包覆紅磷:將過硫酸銨溶解于水中，得到過硫酸銨溶液，然后在常溫下將過硫 酸銨溶液緩慢加入到上述步驟2)的體系中，添加完成后繼續(xù)攪拌至充分反應(yīng)； 4) 過濾水洗:步驟3)反應(yīng)后的產(chǎn)物過濾后水洗，得到微膠囊包覆紅磷； 5) 干燥、造粒:將步驟4)得到的微膠囊包覆紅磷真空干燥后用雙螺桿擠出機(jī)造粒，即得 到高濃度高黑化微膠囊包覆紅磷阻燃劑母粒。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，步驟2)的鹽酸苯胺控制在15-30分鐘 添加完全。5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，步驟3)硫酸銨溶液控制在30-60分鐘 添加完，硫fe錢洛液添加完成后繼續(xù)攬摔反應(yīng)3-5小時(shí)。6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述過硫酸銨的用量為0.8-1.2倍當(dāng) 量的鹽酸苯胺。7. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，步驟5 )在采用60-80°C度真空干燥。8. 根據(jù)權(quán)利要求3-7任一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于，該制備方法還包括在步驟1) 前對(duì)紅磷進(jìn)行預(yù)處理的步驟，具體步驟包括： 研磨:將紅磷原粉與一定比例的水混合后，加入砂磨機(jī)研磨5-10小時(shí)，得到研磨后的紅 磷漿液； 除雜:研磨后的紅磷漿液用5%硫酸溶液加熱至80°C，攪拌1小時(shí)，過濾后洗滌至中性;然 后用5%氰化鈉和1.5%氫氧化鈉溶液加熱至80°C，攪拌1小時(shí)，過濾后洗滌至中性，于65-75°C 下真空干燥18-22小時(shí)。
【文檔編號(hào)】C08K9/02GK106065126SQ201610695620
【公開日】2016年11月2日
【申請日】2016年8月19日
【發(fā)明人】顏?zhàn)友?
【申請人】廣州市豐馳新材料有限公司