微膠囊技術(shù),簡(jiǎn)而言之,是將固體、液體或氣體物質(zhì)包裹在微小而穩(wěn)定的聚合物膜內(nèi),形成粒徑從幾微米到幾百微米不等的微小顆粒。這種技術(shù)如同為內(nèi)部物質(zhì)穿上了一層“隱形衣”,既保護(hù)了芯材不受外界環(huán)境影響,又能在特定條件下釋放芯材,實(shí)現(xiàn)控制釋放、增強(qiáng)穩(wěn)定性、改善外觀或賦予新功能等多重效果。在阻燃材料領(lǐng)域,微膠囊技術(shù)的應(yīng)用為傳統(tǒng)阻燃劑帶來了革命性的變革。
紅磷,作為一種無(wú)機(jī)阻燃劑,以其高效、低毒、環(huán)保的特點(diǎn)在阻燃領(lǐng)域占據(jù)了一席之地。其阻燃機(jī)理主要包括凝聚相阻燃和氣相阻燃兩個(gè)方面:在凝聚相中,紅磷受熱分解產(chǎn)生磷酸等酸性物質(zhì),促進(jìn)基材脫水炭化,形成保護(hù)層,隔絕熱量和氧氣;在氣相中,紅磷分解產(chǎn)生的自由基能捕捉燃燒鏈?zhǔn)椒磻?yīng)中的自由基,中斷燃燒過程。然而,紅磷也存在一些不足,如易吸濕、易氧化、顏色深且加工時(shí)粉塵大等,這些問題限制了其在某些領(lǐng)域的應(yīng)用。
正是為了解決紅磷阻燃劑的上述問題,科研人員巧妙地將微膠囊技術(shù)與紅磷相結(jié)合,研發(fā)出了微膠囊包覆紅磷阻燃劑。這一創(chuàng)新之舉,不僅保留了紅磷阻燃劑的高效阻燃性能,還通過微膠囊的包裹作用,有效解決了紅磷的吸濕、氧化、顏色深及加工難題。
微膠囊包覆紅磷阻燃劑的制備工藝復(fù)雜而精細(xì),通常包括芯材準(zhǔn)備、壁材選擇、包覆過程及后處理等多個(gè)步驟。芯材即紅磷,需經(jīng)過特殊處理以減少其表面活性;壁材則多選用高分子聚合物,如聚氨酯、脲醛樹脂等,這些材料具有良好的成膜性和穩(wěn)定性,能有效隔絕外界環(huán)境對(duì)紅磷的影響。包覆過程往往采用原位聚合法、界面聚合法或噴霧干燥法等方法,通過精確控制反應(yīng)條件,確保微膠囊的均勻性和完整性。后處理步驟則包括干燥、篩分等,以進(jìn)一步提升產(chǎn)品的品質(zhì)。
微膠囊包覆紅磷阻燃劑在性能上展現(xiàn)出了顯著優(yōu)勢(shì)。首先,其耐水性和耐候性得到了大幅提升,有效延長(zhǎng)了阻燃材料的使用壽命;其次,微膠囊的包裹減少了紅磷粉塵的產(chǎn)生,改善了生產(chǎn)環(huán)境,降低了對(duì)操作人員的健康危害;再者,通過調(diào)整微膠囊的粒徑和分布,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)阻燃性能的精準(zhǔn)調(diào)控,滿足不同領(lǐng)域?qū)ψ枞疾牧系木唧w需求;最后,微膠囊的引入還為阻燃材料帶來了更多的可能性,如改善材料的加工性能、提高材料的機(jī)械強(qiáng)度等。
隨著微膠囊包覆紅磷阻燃劑技術(shù)的不斷成熟,其應(yīng)用領(lǐng)域也日益廣泛。在塑料、橡膠、紡織品等傳統(tǒng)阻燃材料領(lǐng)域,微膠囊包覆紅磷阻燃劑憑借其優(yōu)異的性能迅速占據(jù)了一席之地;在電子信息、航空航天等高科技領(lǐng)域,其低煙無(wú)毒、環(huán)保高效的特性更是備受青睞。此外,隨著人們對(duì)生活品質(zhì)要求的不斷提高,微膠囊包覆紅磷阻燃劑在家居建材、汽車內(nèi)飾等領(lǐng)域的應(yīng)用也逐漸增多,為人們的生活安全保駕護(hù)航。
宏泰基專業(yè)阻燃二十年,自主研發(fā)三聚氰胺氰尿酸鹽(MCA)、微膠囊化紅磷、三聚氰胺焦磷酸鹽(MPP)、聚烯烴無(wú)鹵阻燃劑、酸類防火涂料、丙烯酸阻燃劑等一批環(huán)保型阻燃劑。