[发明专利]一种阻燃微胶囊及其制备方法

说明书

本发明提供了一种阻燃微胶囊及其制备方法，所述阻燃微胶囊包括：囊芯，所述囊芯为具有亲水性的阻燃材料；中间层，位于所述囊芯的外周部，所述中间层选自聚合物、无机物、有机物，以及有机无机杂化材料中的任意一种；外层，位于所述中间层的外周部，所述外层为表面包括亲水区和疏水区的杂化粒子，所述杂化粒子同时表现出亲水性和疏水性。根据本发明的提供的阻燃微胶囊包覆率高、环境友好。

技术领域

本发明属于微胶囊技术领域，具体涉及一种阻燃微胶囊及其制备方法。

背景技术

高分子材料因其性能优异、价格低廉而被广泛地应用于国民经济中的各行各业。但是由于大多数高分子材料属于易燃材料，而且在燃烧的过程中，具有热释放速率大、热值高、火焰传播速率快、不易熄灭，还经常会产生浓烟和有毒气体等特点，对于人民的生命安全和环境造成巨大的危害。

目前，通过使用阻燃材料，利用其在燃烧时能与聚合物起协同作用，形成高度膨胀的致密炭层，实现阻燃作用，但是目前阻燃材料在使用过程中，大多的阻燃材料，例如聚磷酸铵是一种无机材料，吸湿性大、易团聚、其与聚合物相容性及界面黏结性差、阻燃耐久性差等缺点，即使可以通过对阻燃剂表面进行微胶囊改性以克服上述问题，但是现有的微胶囊仍存在毒性大(使用甲醛等毒性物质)、使用传统乳化剂污染环境、壳层使用过多聚合物导致阻燃效果降低等问题，限制了其应用。

因此，提供一种新的阻燃微胶囊及其制备方法，解决上述阻燃材料在使用过程中存在问题，具有重要的应用价值。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的之一在于提供一种阻燃微胶囊，在于解决目前制备聚磷酸铵微胶囊的过程中存在包覆率低、环境污染、合成产物中往往存在有毒物质等问题。

本发明的另一目的是提供一种阻燃微胶囊的制备方法。

本发明提供了一种阻燃微胶囊，所述阻燃微胶囊包括：囊芯，所述囊芯为具有亲水性的阻燃材料；中间层，位于所述囊芯的外周部，所述中间层选自聚合物、无机物、有机物，以及有机无机杂化材料中的任意一种；外层，位于所述中间层的外周部，所述外层为表面包括亲水区和疏水区的杂化粒子，所述杂化粒子同时表现出亲水性和疏水性。

在本发明的一些实施例中，所述阻燃材料选自聚磷酸铵和/或磷酸。

在本发明的一些实施例中，所述中间层为由如下组分聚合得到的聚合物材料：10-90重量％的第一单体；0.1-1重量％的第二单体，所述第二单体包括多官能团单体；0.1-0.2重量％的引发剂；所述第一单体、所述第二单体和所述引发剂在疏水体系中自由基聚合得到。

在本发明的一些实施例中，所述杂化粒子的表面包括多个官能团，所述多个官能团选自羟基、巯丙基、甲基、丙基、氨丙基、环氧基、单氨基、二氨基、聚醚基、脂环式环氧基、硫醇基、羧基、氢基、甲基丙烯酸基、苯酚基、烷氧基、酯基、烷基、氟烷基、二醇基、单烷基氨基、二烷基氨基、芳氧基、酰氧基、烷基羰基、芳基、链烯基、取代和未取代的炔基、环烷基、醚基、苯胺基、酰胺基、巯基、醛基、烯基、炔基、丙烯酸基、丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基、氰基和异氰基基团中的组合。

在本发明的一些实施例中，所述杂化粒子的粒径为30-1000nm。

本发明还提供了一种阻燃微胶囊，所述阻燃微胶囊包括：囊芯，所述囊芯为聚磷酸铵；中间层，位于所述囊芯的外周部，所述中间层选自聚合物、无机物，以及有机无机杂化材料中的任意一种；外层，位于所述中间层的外周部，所述外层由以下组分形成的杂化粒子:1-50重量％的正硅酸乙酯；1-50重量％的甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷；50-90重量％的二氧化硅粒子。

本发明还提供了一种阻燃微胶囊的制备方法，所述方法包括以下步骤：提供一囊芯，所述囊芯为具有亲水性的阻燃材料；中间层，形成于所述囊芯的外周部，所述中间层为聚合物材料；外层，形成于所述中间层的外周部，所述外层为表面包括亲水区和疏水区的杂化粒子，所述杂化粒子同时表现出亲水性和疏水性。