[发明专利]双包覆微胶囊化膨胀阻燃天然橡胶及其制备方法

权利要求书

1.双包覆微胶囊化膨胀阻燃天然橡胶，其特征在于，所述橡胶由下列组成，按质量份数混合：天然橡胶用量100质量份；硫化剂用量1.2~1.5质量份；促进剂CZ用量0.8~1.0质量份；促进剂TMTD用量0.2~0.4质量份；硬脂酸用量3.5~4.5质量份；氧化锌用量4.5~5质量份；防老剂4010用量1~2质量份；液体石蜡用量1~3质量份；炭黑用量30~40质量份；双包覆微胶囊化聚磷酸铵(APP)/纳米介孔分子筛MCM-41用量40质量份，其中APP用量30~40质量份；MCM-41用量0~10质量份；季戊四醇(PER)用量10~20质量份；三聚氰胺(MEL)用量10~20质量份；其阻燃协效剂为纳米介孔分子筛MCM-41；囊壳为密胺树脂-硼酸锌双层微胶囊，囊核为聚磷酸铵和纳米介孔分子筛MCM-41，囊壳包覆在囊核之外，构成一种微胶囊化膨胀型阻燃剂；协效剂采用纳米介孔分子筛MCM-41。

2.根据权利要求1所述的双包覆微胶囊化膨胀阻燃天然橡胶，其特征在于，所述协效剂采用纳米介孔分子筛MCM-41，其无孔道结构为：没有经过高温煅烧过的纳米介孔分子筛，孔道内部填充着软物质，即模板剂。

3.根据权利要求1所述的双包覆微胶囊化膨胀阻燃天然橡胶，其特征在于，所述协效剂采用纳米介孔分子筛MCM-41，其有孔道结构为：经过高温煅烧过的纳米介孔分子筛，孔道内无模板剂；孔道为规则有孔道或无规则有孔道结构，孔径为2～10 nm。

4.双包覆微胶囊化膨胀阻燃天然橡胶的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下过程：将天然橡胶在开炼机上塑炼，待包辊后依次加入，硬脂酸→氧化锌→促进剂CZ→促进剂TMTD→防老剂4010→炭黑→液体石蜡→IFR(含MCM-41)→硫磺，混炼均匀后打三角包并下片，混炼胶再用平板硫化机硫化，硫化条件为：130~185℃/10~15MPa×Tc90；囊壳为密胺树脂-硼酸锌双层微胶囊，囊壳包覆在囊核之外，构成一种微胶囊化膨胀型阻燃剂。

5.根据权利要求4所述的双包覆微胶囊化膨胀阻燃天然橡胶的制备方法，其特征在于，微胶囊化膨胀型阻燃剂的制备，包括：

（1）密胺预聚物水溶液的制备：

称取4.5g密胺、7.0g 37%的甲醛水溶液、0.5g碳酸钠及35.0mL蒸馏水一起加入配有搅拌器、温度计和回流冷凝管的500mL三口烧瓶中，开启搅拌,升温至80℃，保温反应1h，即得无色透明的密胺预聚物水溶液46.2g，含量约为10%；

（2）双包覆微胶囊化膨胀型阻燃剂的制备：

称取不同配比的APP及MCM-41共40g，50%的复配分散剂水溶液2g，100mL蒸馏水及100ml乙醇一起加入500mL的烧杯中，用乳化机粉碎分散30min后倒入500mL三口烧瓶中,室温搅拌下缓慢加入上述密胺预聚物水溶液45mL、硼酸1.2g，滴加5%盐酸至pH为4～5，然后缓慢加热至75℃，保温反应2h，密胺树脂即在APP及MCM-41微粒表面固化成膜；加入1.0g氯化锌，用5%的氢氧化钠溶液缓慢中和至pH为7～8，保温反应0.5h，硼酸锌在表面逐渐析出形成第二层膜；搅拌冷却至室温，过滤、洗涤、干燥，得到白色微胶囊化APP/MCM-41粉末45.2g，囊材约占10%。

6.根据权利要求4所述的双包覆微胶囊化膨胀阻燃天然橡胶的制备方法，其特征在于，所述膨胀型阻燃剂由聚磷酸铵(APP)、季戊四醇(PER)组成，或由聚磷酸铵(APP)、季戊四醇(PER)、三聚氰胺(MEL)组成。