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CN111589388A - 一种阻燃微胶囊及其制备方法 - Google Patents

一种阻燃微胶囊及其制备方法 Download PDF

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CN111589388A
CN111589388A CN202010318926.0A CN202010318926A CN111589388A CN 111589388 A CN111589388 A CN 111589388A CN 202010318926 A CN202010318926 A CN 202010318926A CN 111589388 A CN111589388 A CN 111589388A
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CN
China
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flame
intermediate layer
flame retardant
monomer
retardant
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Application number
CN202010318926.0A
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English (en)
Inventor
袁俊杰
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Tongji University
Original Assignee
Tongji University
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J13/00Colloid chemistry, e.g. the production of colloidal materials or their solutions, not otherwise provided for; Making microcapsules or microballoons
    • B01J13/02Making microcapsules or microballoons
    • B01J13/06Making microcapsules or microballoons by phase separation
    • B01J13/14Polymerisation; cross-linking

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
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  • Manufacturing Of Micro-Capsules (AREA)

Abstract

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。

Description

一种阻燃微胶囊及其制备方法
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。
在本发明的一些实施例中,包括以下方法:提供一反应介质,所述反应介质包括第一单体、第二单体、引发剂和杂化粒子;向所述反应介质内添加所述阻燃材料的水溶液,并进行混合乳化,以形成一预乳液;聚合所述预乳液,以得到所述阻燃微胶囊。
在本发明的一些实施例中,所述反应介质选自白油、硅油、石蜡、矿物油中任意一种的惰性油。
在本发明的一些实施例中,所述包含杂化粒子的反应介质的浓度为0.1wt.%-20wt.%。
在本发明的一些实施例中,所述混合的速率为1000-3000rpm。
本发明提供了一种阻燃微胶囊,所述阻燃微胶囊利用表面具有亲水区和疏水区的杂化粒子作为乳化剂,采用Pickering乳液聚合的技术手段制备阻燃微胶囊,得到无污染、包覆效率高、阻燃性能高的聚磷酸铵微胶囊。此外,在所述阻燃微胶囊的制备过程中,还能够避免使用如甲醛等毒性物质,同时制备过程简单,对制备环境要求低、制备周期短、而且成本较低,具有较大经济效益。其他特征、益处和优势将通过本文详述的包括说明书和权利要求在内的本公开而显而易见。
附图说明
图1根据本发明提供的阻燃微胶囊的一具体实施方式的结构示意图。
图2根据本发明提供的阻燃微胶囊的制备方法的一具体实施方式的流程示意图。
图3根据本发明实施例1提供的阻燃微胶囊的扫描电镜照片。
图4根据本发明实施例1至4提供的阻燃微胶囊的包覆效率。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式,熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
须知,本说明书的实施例中所描述的具体的物料配比、工艺条件及结果等仅用于说明本发明,并不能以此限制本发明的保护范围,凡是根据本发明的精神实质所作的等效变化或修饰,都应该涵盖在本发明的保护范围内。注意,如没有特别说明,本文中描述所示的“%”是指“质量份数”。
请接着参阅图1和图2,阻燃微胶囊的制备方法包括形成囊芯10、中间层20和外层30,所述囊芯10、中间层20和外层30依次布置,形成具有核壳结构的阻燃微胶囊,所述囊芯10通过中间20和外层30被封装保护。所述阻燃微胶囊的功能包括将液体或气体制备成干燥的粉末、降低挥发性,使一些容易挥发的物质变得难于挥发、提高物质的稳定性(易氧化,易见光分解,易受温度或水分影响的物质)、掩味、隔离活性成分或者控制释放等等。微胶囊制备方法包括在囊芯10和外层30形成初步的核壳结构的下,于所述囊芯10和外层30之间形成中间层20,从而获得稳定的核壳结构。
请接着参阅图1和图2,在本发明的一些实施例中,所述微胶囊的制备方法包括将引发剂、第一单体、第二单体溶解在油相(即疏水体系)中,然后将阻燃材料的水溶液与油相进行混合乳化,得到油包水型的Pickering乳液,接着在一定温度下进行聚合,然后进行洗涤、抽滤,最后得到阻燃微胶囊,所述微胶囊的制备过程包括但不限于以下步骤S1-S3。
请接着参阅图2,进行所述步骤S1,提供第一单体、第二单体、引发剂和杂化粒子,并分散至一具有疏水性的反应介质。
所述杂化粒子作为所述微胶囊的成分,构成所述微胶囊的外层30。所述杂化颗粒同时具有亲水性和亲油性(疏水性)的杂化颗粒,其具有较强的乳化能力和乳液稳定能力。该杂化颗粒的表面包括截然不同的亲水区和疏水区,其亲水区的一侧可以进入水相材料,疏水区一侧可以进入油相材料,可以稳定在水相材料/油相材料的界面处,也即由所述杂化颗粒稳定的乳液属于热力学稳定体系。本发明的阻燃微胶囊利用该杂化颗粒为乳化剂,并分散至油相介质,构成杂化粒子的浓度为0.1wt.%-20wt.%,并接着对由如下所述的芯材的材料组成的水相进行混合乳化,从而得到者油包水型Pickering乳液,接着在一定温度下进行聚合反应,制备所述阻燃微胶囊。其中,所述油相介质为惰性油,所述惰性油可以是白油、硅油、石蜡、矿物油等,但不仅仅是所列举的这些油,可以是在10-100℃不发生化学反应、不会发生分解的所有惰性油类物质。
所述杂化颗粒例如是无机或有机的杂化颗粒,还可以是有机-无机杂化的颗粒,所述杂化颗粒粒径纳米级到微米级之间变化,例如具有30nm-1000nm,例如45nm、75nm、100nm、1000nm等。具体的例子可以列举Janus粒子。
在一些实施例中,可以通过多个官能团修饰无机粒子得到所述杂化颗粒,所述官能团例如可以选自羟基、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,从而所得到的杂化颗粒的表面表现出亲水性和疏水性,进一步地,可以选自羟基、巯丙基、甲基、丙基、氨丙基、环氧基中的组合。
在一些实施例中,无机粒子例如可以选自二氧化硅、金属盐如钙、镁、铁、锌、镍、钛、铝、硅、钡和锰的盐、氧化物和氢氧化物、二氧化钛、氧化铝、氢氧化铝和硫化锌、硅酸盐、膨润土、羟基磷灰石和水滑石、硅石、焦磷酸镁和磷酸三钙种的任意一种,所述无机粒子的理解为30-1000nm,例如45nm、75nm、100nm、1000nm等。
所述杂化颗粒例如可以通过采用微流体法、种子乳液法、乳液/溶胶-凝胶结合法等方法制备,使其表面分成具有截然不同的亲水区和憎水区两个区域即可。在一些实施例中,杂化颗粒例如可以通过以下制备过程进行,将5-30重量%第一改性剂和醇溶剂中,例如无水乙醇加入到烧瓶中。将烧瓶置于一定温度恒温水浴中。打开电搅拌装置,然后将10-100重量%的粒子加入到体系中,反应一段时间后,得到第一改性剂改性的粒子,将其过滤,并洗涤除去游离的改性剂,真空中干燥,经过处理得到第一改性剂改性粒子粉末。接着,将石蜡加到烧瓶中,并将系统保持在石蜡熔点以上,以完全熔化石蜡。将第一改性剂改性粒子粉末和水加入到烧瓶中,进行持续搅拌。一段时间后,将系统冷却至石蜡熔点以下。然后,将NaOH溶液加入体系中,与体系中暴露于水相的5-30wt%第二改性剂进行反应,反应一段时间后,将固体石蜡液滴用去离子水洗涤几次,以除去过量的NaOH,最后,加入四氯化碳去除石蜡,通过离心分离,最终获得两亲性杂化粒子。
所述第一改性剂和所述第二改性剂为带有羟基、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、氰基和异氰基基团的物质,所述第一改性剂不同于第二改性剂,在经过第一改性剂和第二改性剂的改性后,所述杂化颗粒的表面同时表现出亲水性和亲油性。
在一些实施例中,基于所述第一改性剂和第二改性剂的用量基于所述粒子的5-30重量%,所述乙醇的用量为100-300mL,例如100mL、150mL、200mL,所述的改性温度为20-70℃,例如25℃、35℃、55℃、65℃,所述的NaOH的浓度为5wt%-20wt%,例如10wt%、13wt%,所述反应时间为1-4h,例如3h、4h。
所述第一单体、第二单体、引发剂在所述反应介质进行自由基聚合得到的聚合物材料,构成所述微胶囊的中间层20,所述微胶囊在芯材和杂化粒子存在的角度下形成所述中间层20,此处仅是列举由单体聚合制备得到聚合物材料作为所述微胶囊的中间层20,当然并不限定于此,还可以由无机,例如二氧化硅、二氧化钛等,有机或有机-无机杂化的材料构成。
在一些实施例中,所述第一单体可以是丙烯酸酯类包括丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、醋酸乙烯酯、苯乙烯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸乙酯、丙烯酰胺、苯胺、丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、衣康酸、富马酸、丙烯酸羟丙酯、n-羟甲基丙烯酰胺、乙烯基磺酸钠、苯乙烯磺酸钠等中一种或几种,但不限于以上所述第一单体,可以是所有能够进行自由基聚合的单体。
在一些实施例中,所述第二单体可以是二乙烯基苯、二丙二醇二丙烯酸酯、1,6-乙二醇二丙烯酸酯、邻苯二甲酸二乙二醇二丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯等多官能度单体的一种或几种,但不限于以上所述多官能度单体,可以是所有能够进行自由基聚合的所有多官能度单体。
在一些实施例中,所述引发剂可以是偶氮二异丁基、偶氮二异庚腈、偶氮二异丁酸二甲酯、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化苯甲酰、过硫酸铵、过硫酸钾、过氧化氢、偶氮二丁基脒盐酸盐等中的一种或几种,但不限于以上所述引发剂,可以是所有能够引发自由基聚合的所有引发剂。
请接着参阅图2,进行所述步骤S2,向所述反应介质内添加所述阻燃材料的水溶液,并进行混合乳化,以形成一预乳液。
所述芯材作为所述微胶囊的成分,构成所述微胶囊的囊芯10。所述芯例如为具有亲水性的阻燃材料,所述阻燃材料的水溶液分散于所述反应介质内,经过如上所述的两亲性的杂化粒子,形成初步的核壳结构。
在一些实施例中,亲水性的阻燃材料例如选自聚磷酸铵或磷酸,当然并不限定于此,任何能够溶于水相阻燃物质均应当涵盖在本发明要求保护的范围内。
所述第一单体、第二单体、引发剂在所述反应介质进行自由基聚合得到的聚合物材料,构成所述微胶囊的中间层20,所述微胶囊在芯材和杂化粒子存在的角度下形成所述中间层20,此处仅是列举由单体聚合制备得到聚合物材料作为所述微胶囊的中间层20,当然并不限定于此,还可以由有机、无机或有机-无机杂化的材料构成。
在一些实施例中,将所述反应介质内的杂化粒子、芯材、第一单体、第二单体、引发剂进行乳化混合,例如于均质机进行乳化,所述乳化混合的混合速率1000-5000rpm,进一步的为1000-3000rpm,例如1500rpm、2000rpm和2500rpm。进一步地,所述混合可以在10~50℃的温度下进行,以提高乳化分散的效果。
请接着参阅图2,进行所述步骤S3,聚合所述预乳液,以得到所述阻燃微胶囊。
在一些实施例中,所述聚合过程中的反应温度为10-90℃之间,例如20℃、40℃、65℃、70℃,当然并不限定于此,还可以根据所述引发剂的种类进行选择。
在一些实施例中,所述聚合过程中的反应时间为1h-8h之间,例如4h、6h,当然并不限定于此,所述具体反应时间还可以根据所述引发剂的种类进行选择。
在一些实施例中,还可以包括将所述聚合后的产物进行抽滤、洗涤,干燥处理,最终得到相变微胶囊产品。
以下将通过具体的实施例对本发明进行更为详细的阐述。
在本发明的一些实施例中,本发明提供了一种阻燃微胶囊1:首先将208g正硅酸乙酯和一定量331g乙醇混合,加入带有搅拌装置、加热装置和热电偶的1000mL烧瓶中,加热升温至50℃后,加入1g氨水、72g水和37g乙醇溶液,并在此条件下继续反应10h,得到二氧化硅溶胶;然后在此条件下,继续加入20g的甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷进行反应。最后制备得到我们所需要的表面改性的二氧化硅胶体粒子。最后将这些表面改性的二氧化硅溶胶经过离心分离、干燥,最终得到所需要的特殊表面性质的二氧化硅粒子。
将2.0g二氧化硅粒子粉末分散至80mL白油中,然后将0.2g偶氮二异丁腈、10mL甲基丙烯酸甲酯,10mL丙烯酸丁酯,0.5g二乙烯基苯组成的混合油相中,取100mL聚磷酸铵饱和溶液与油相进行混合,然后采用均质机在5000rpm下乳化3min。接着将乳化液倒入烧瓶中,加热到80℃,进行搅拌反应3h。然后将产物过滤、洗涤,干燥,最终得到聚磷酸铵微胶囊产物粉末。
图3示出了所述阻燃微胶囊1的扫描电镜图,所述阻燃微胶囊呈球状结构,包覆完整,图4示出了所述阻燃微胶囊1的包覆率为95.5%。
在本发明的另一个实施例中,本发明提供了一种阻燃微胶囊2:首先将208g正硅酸乙酯和一定量331g乙醇混合,加入带有搅拌装置、加热装置和热电偶的1000mL烧瓶中,加热升温至50℃后,加入1g氨水、72g水和37g乙醇溶液,并在此条件下继续反应10h,得到二氧化硅溶胶;然后在此条件下,继续加入18g的乙烯基三甲氧基硅烷进行反应。最后制备得到我们所需要的表面改性的二氧化硅胶体粒子。最后将这些表面改性的二氧化硅溶胶经过离心分离、干燥,最终得到所需要的特殊表面性质的二氧化硅粒子。
将2.0g二氧化硅粒子粉末分散至80mL白油中,然后将0.2g偶氮二异丁腈、10mL甲基丙烯酸甲酯,10mL丙烯酸丁酯,0.5g二乙烯基苯组成的混合油相中,取100mL聚磷酸铵饱和溶液与油相进行混合,然后采用均质机在5000rpm下乳化3min。接着将乳化液倒入烧瓶中,加热到80℃,进行搅拌反应3h。然后将产物过滤、洗涤,干燥,最终得到聚磷酸铵微胶囊产物粉末,如图4所示,所述阻燃微胶囊2的的包覆率为96.0%。
在本发明的另一个实施例中,本发明提供了一种阻燃微胶囊3:首先将208g正硅酸乙酯和一定量331g乙醇混合,加入带有搅拌装置、加热装置和热电偶的1000mL烧瓶中,加热升温至50℃后,加入1g氨水、72g水和37g乙醇溶液,并在此条件下继续反应10h,得到二氧化硅溶胶;然后在此条件下,继续加入20g的甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷进行反应。最后制备得到我们所需要的表面改性的二氧化硅胶体粒子。最后将这些表面改性的二氧化硅溶胶经过离心分离、干燥,最终得到所需要的特殊表面性质的二氧化硅粒子。
将2.0g二氧化硅粒子粉末分散至80mL白油中,然后将0.2g偶氮二异丁腈、5mL甲基丙烯酸甲酯,15mL丙烯酸丁酯,0.5g二乙烯基苯组成的混合油相中,取100mL聚磷酸铵饱和溶液与油相进行混合,然后采用均质机在3000rpm下乳化3min。接着将乳化液倒入烧瓶中,加热到80℃,进行搅拌反应3h。然后将产物过滤、洗涤,干燥,最终得到聚磷酸铵微胶囊产物粉末。如图4所示,所述阻燃微胶囊3的的包覆率为94.2%。
在本发明的另一个实施例中,本发明提供了一种阻燃微胶囊4:首先将208g正硅酸乙酯和一定量331g乙醇混合,加入带有搅拌装置、加热装置和热电偶的1000mL烧瓶中,加热升温至50℃后,加入1g氨水、72g水和37g乙醇溶液,并在此条件下继续反应10h,得到二氧化硅溶胶;然后在此条件下,继续加入18g的乙烯基三乙氧基硅烷进行反应。最后制备得到我们所需要的表面改性的二氧化硅胶体粒子。最后将这些表面改性的二氧化硅溶胶经过离心分离、干燥,最终得到所需要的特殊表面性质的二氧化硅粒子。
将2.5g二氧化硅粒子粉末分散至75mL白油中,然后将0.5g偶氮二异丁腈、10mL甲基丙烯酸甲酯,15mL丙烯酸丁酯,0.5g二乙烯基苯组成的混合油相中,取100mL聚磷酸铵饱和溶液与油相进行混合,然后采用均质机在3000rpm下乳化3min。接着将乳化液倒入烧瓶中,加热到80℃,进行搅拌反应3h。然后将产物过滤、洗涤,干燥,最终得到聚磷酸铵微胶囊产物粉末。如图4所示,所述阻燃微胶囊4的的包覆率为95.0%。
综上所述,本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效,而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种阻燃微胶囊,其特征在于,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。
2.根据权利要求1所述阻燃微胶囊,其特征在于,所述阻燃材料选自聚磷酸铵和/或磷酸。
3.根据权利要求1所述的阻燃微胶囊,其特征在于,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。
4.根据权利要求1所述的阻燃微胶囊,其特征在于,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。
5.根据权利要求4所述的阻燃微胶囊,其特征在于,所述杂化粒子的粒径为30-1000nm。
6.一种阻燃微胶囊,其特征在于,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。
7.一种阻燃微胶囊的制备方法,其特征在于,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。
8.根据权利要求7所述的阻燃微胶囊的制备方法,其特征在于,包括以下方法:
提供第一单体、第二单体、引发剂和杂化粒子,并分散至一具有疏水性的反应介质;
向所述反应介质内添加所述阻燃材料的水溶液,并进行混合乳化,以形成一预乳液;
聚合所述预乳液,以得到所述阻燃微胶囊。
9.根据权利要求8所述的阻燃微胶囊的制备方法,其特征在于,所述反应介质选自白油、硅油、石蜡、矿物油中任意一种的惰性油。
10.根据权利要求8所述的阻燃微胶囊的制备方法,其特征在于,所述混合的速率为1000-3000rpm。
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