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微胶囊技术在阻燃剂中的应用
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普塞呋和大家分享微胶囊技术在阻燃剂中的应用方式。

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微胶囊

微胶囊技术是指利用天然的或合成的高分子包囊材料,将固体的、液体的、甚至是气体的微小囊核物质包覆,形成直径1 ~ 5000 μm 的一种具有半透性或封闭膜的微型胶囊技术。微胶囊的外形是多样化的,可以是球状的葡萄串形,也可以是不规则的形状;胶囊外表可以是光滑的,也有折叠的;微胶囊的囊膜既可以是单层,也可以是双层或多层结构;而囊膜所包覆的囊核心物质既可以是单核也可以呈多核,如下图所示:


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常见微胶囊形状和结构示意图

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目前微胶囊技术在阻燃剂领域也得到了应用,主要能从以下几方面对阻燃剂进行改进:

(1)气/液态阻燃剂经微胶囊化后变成固态阻燃剂,可直接与聚合物掺混加工;

(2)根据所需要阻燃基材的种类选择合适的壁材,提高阻燃剂与聚合物的相容性,从而减少和消除阻燃剂对聚合物制品物理、力学性能的不利影响;

(3)可减少液体阻燃剂或者水溶性大的阻燃剂在聚合物内部的迁移、析出,避免阻燃性能下降;

(4)可减少阻燃剂中的有毒成分在聚合物加工过程中的释放量,避免环境污染;

(5)可以屏蔽阻燃剂的刺激性气味并改变其色泽。



目前比较常见的包裹阻燃剂主要有 

   包裹红磷包裹聚磷酸铵


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1、微胶囊包裹红磷

     红磷作为阻燃剂由于含磷量高,所以阻燃效率高,在添加量较少的情况下即可得到优异的阻燃效果。但却有如下缺点:

(1)红磷在空气中容易因吸潮变黏,长期与空气接触还会放出剧毒的PH3气体;

(2)红磷与高聚物的相容性差,容易产生沉降离析,给生产带来困难;

(3)红磷易燃,加工过程中容易起火。而采用微胶囊技术包覆红磷阻燃剂可以改善红磷阻燃剂的这些缺陷。



目前主要的工艺有:

(1)采用原位聚合法,以三聚氰胺-甲醛树脂预聚物为壁材制备包裹红磷;

(2)以无机物氢氧化镁或氢氧化铝以溶胶-凝胶法制备包裹红磷。


包裹后的产品吸湿性下降,且由于拥有一层耐温性高的壁材,提高了产品与高聚物的相容性,加工过程中也不容易出现起火。



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2、微胶囊包裹聚磷酸铵

      聚磷酸铵作为膨胀型阻燃剂的主要成分之一,被广泛用作涂料、塑料、纤维、橡胶等领域,但是APP存在易吸湿、易析出等缺点。而采用微胶囊技术可以在APP表面包覆一层疏水性材料,从而降低APP的吸湿性,并改善其与高分子材料的相容性。


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 目前主要的工艺有:

(1)采用原位聚合法,以三聚氰胺-甲醛树脂预聚体为壁材进行聚磷酸铵的包裹;

(2)以环氧树脂壁材,通过氨基固化剂的固化在聚磷酸铵表面形成包裹。


包裹后的产品流散性大大提高,水溶性降低,使聚磷酸铵在聚合物的降解速度大大的下降,提高了产品耐老化的性能,同时也降低了产品的迁移析出。



来源: 无卤阻燃普塞呋

编辑:艾可



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