疏水阻燃微胶囊的制备及其在牛皮纸中的应用

摘要

目的为改善聚磷酸铵的阻燃性及热稳定性,降低其对纸材物理性能的影响,制备一种疏水阻燃微胶囊。方法以聚磷酸铵、季戊四醇、铜改性4A分子筛为芯材,以海藻酸钠和氯化钙为原料制备壁材,在外壳包覆SiO;微粒,并制备阻燃牛皮纸。采用极限氧指数(LOI)测试、垂直燃烧测试(VBT)、烟密度测试(SDT)、微型量热仪(MCC)和热重分析(TG)表征阻燃纸的阻燃性和热稳定性,采用场发射扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)表征疏水阻燃微胶囊的微观形貌,用傅里叶变换红外光谱(FTIR)表征试样的官能团特征,并根据国标测定纸张试样的抗张强度和撕裂度。结果涂布疏水阻燃微胶囊的牛皮纸试样的极限氧指数达到了36.3%,与空白组相比,烟释放总量、热释放速率峰值和热释放总量分别降低了42.44%、52.4%、36.1%,抗张强度和撕裂度分别提高了8.2%、177.1%,疏水阻燃微胶囊的表面形貌特征、元素分析结果以及红外光谱分析结果可表明,阻燃剂被成功包覆,并且SiO2微粒成功沉积在微胶囊壁材的表面。结论疏水阻燃微胶囊能有效改善阻燃剂的阻燃性、抑烟性和热稳定性,提高了基材的力学强度,降低了微胶囊的吸湿性。