[发明专利]一种新型红磷微胶囊及其制备方法

说明书

本发明公开了一种新型红磷微胶囊，包括以下重量份原料：红磷5‑80g、硝酸盐1‑60份、强碱5‑80份、表面活性剂0.01‑10份。本发明将红磷球磨并进行超声震荡得到稳定的红磷悬浮液，同时将硝酸盐和强碱分别溶于去离子水中得到硝酸盐溶液和碱溶液；然后将各原料混合搅拌晶化沉淀，过滤水洗、烘干后制得红磷微胶囊。本发明红磷微胶囊作为高分子材料的阻燃添加剂使用，具有低吸湿率、高阻燃效率等性能，并且不影响材料的色度、机械性能。

技术领域

本发明涉及阻燃材料技术领域，具体的涉及一种新型红磷微胶囊及其制备方法。

背景技术

随着社会的发展，工业水平的提升，各行各业对建筑材料和产品的燃烧安全的重视，市场上的阻燃剂也层出不穷。目前涉及到阻燃剂等不同元素和形态的产品，效果各不相同。

现有磷系阻燃剂的阻燃效率、吸湿率、保存性能等方面的问题，因此如何提供一种稳定的、低吸湿率的、安全且高效的磷系阻燃剂是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种稳定的、低吸湿率的、安全且高效新型红磷微胶囊阻燃剂。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种新型红磷微胶囊，包括以下重量份原料：红磷5-80g、硝酸盐1-60份、强碱5-80份、表面活性剂0.01-10份。

进一步，上述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠和十二烷基硫酸钠中的任一种。

进一步，上述硝酸盐为硝酸镁、硝酸铝、硝酸铁、硝酸镍、硝酸镉、硝酸铅和硝酸钙中的任意两种或两种以上混合。

采用上述进一步的有益效果在于：目前常见的无机包覆材料均为氢氧化铝或氢氧化镁等单一材料，本发明的层状双氢氧化合物则为两者的有机复合，采用上述原料能够使本发明阻燃等性能均优于前者。

进一步，上述强碱为氢氧化钠或氢氧化钾。

采用上述进一步的有益效果在于：本发明采用的兼性物质性质稳定且碱性强，易于合成控制，相比于其他碱性较弱的中强碱，本发明碱用量较少，且碱性比较强，从而使合成过程pH的控制稳定。

本发明的有益效果在于：本发明红磷微胶囊作为高分子材料的阻燃添加剂使用，具有低吸湿率、高阻燃效率等性能，并且不影响材料的色度、机械性能。

本发明还提供了上述新型红磷微胶囊的制备方法，包括以下步骤：

(1)按上述新型红磷微胶囊称取各原料；

(2)将红磷放入行星球磨机进行球磨0.5-1h，然后加入之去离子水中并进行超声震荡得到稳定的红磷悬浮液，备用；

(3)将硝酸盐和强碱分别溶于去离子水中得到硝酸盐溶液和碱溶液；

(4)将硝酸盐溶液和碱溶液添加至反应容器中，搅拌，并保持pH稳定为10-11，然后向反应容器中加入红磷悬浮液和表面活性剂，搅拌1-4小时，得到混合液；

(5)将混合液进行晶化10-30h沉淀后，过滤并用水洗1-5次，烘干，即得红磷微胶囊。

优选的，上述去离子水预先进行煮沸，去除二氧化碳。

优选的，上述步骤(2)中超声频率为30-60Hz，超声时间为10-60min。

优选的，上述步骤(3)中硝酸盐溶液浓度为5-20％，所述强碱溶液浓度为5-20％。

优选的，上述步骤(4)中保持pH稳定的操作方法为通过精细恒压漏斗控制碱液滴速并实时通过pH电极监测酸度的变化，最佳滴速为1滴/s。