微胶囊RDP的制备及阻燃性能研究

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阻燃剂间苯二酚磷酸酯作为一种高效、低毒、低烟的环保型阻燃剂,广泛应用于聚合物阻燃领域。RDP作为一种无卤低毒阻燃剂,向人们展示了良好的前景。实验采用间苯二酚、三氯氧磷和苯酚作为反应物合成间苯二酚磷酸酯,研究了摩尔配比、温度和催化剂种类及用量对反应的影响,使用傅立叶红外光谱仪对产品结构进行了检测。并以对间苯二酚双磷酸二苯酯(RDP)为囊心,三聚氰胺-甲醛树脂(MF)为囊材通过缩聚反应合成了微胶囊RDP,考察了表面活性剂种类及用量对微胶囊合成工艺的影响,且利用电子能谱分析、扫描电镜和热重分析分别检测分析了微胶囊化学结构、表面形貌及其热稳定性。实验结果表明,制备间苯二酚双磷酸二苯酯的最佳工艺条件为:三氯氧磷与间苯二酚的物质的量之比为2.3:1;第一步反应温度为110℃,反应时间为4h;苯酚与中间体的物质的量之比为4.2:1;第二步反应温度为140℃,反应时间为7h;以AlCl3作为催化剂效果最好,催化剂用量为第一步反应物总质量的2%。在微胶囊RDP的制备过程中,通过对表面活性剂种类及用量对微胶囊合成影响的考察,发现阳离子与非离子表面活性剂进行复配可制备出微胶囊RDP,且颗粒最小,粒径经检测在40~80μm左右。预聚体与RDP的质量比为1时,微胶囊的粒径最小,且表面无蜜胺树脂沉积。通过热重分析表明:微胶囊包覆的RDP热稳定性能明显提高,由原来的400℃完全分解提高到800℃。采用熔融共混法制备了RDP微胶囊阻燃ABS树脂,并对产品进行了燃烧性检测。结果表明,经过微胶囊包覆的RDP能均匀的分散在ABS基体当中,三聚氰胺-甲醛树脂作为包覆材料,不仅能够改善ABS的相容性,提高ABS的热稳定性,而且能够起到阻燃增效的作用。
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