一种阻燃微胶囊及其制备方法和应用
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种阻燃微胶囊，具体设及一种适用于电子灌封胶领域的阻燃微胶囊 及其制备方法和应用。
【背景技术】
[0002] 高分子材料，比如塑料、涂料、纤维和橡胶等一般氧指数低，属于易燃材料，容易产 生火灾安全隐患，因此高分子材料中常需要考虑添加阻燃剂W提高其阻燃性。随着电子工 业的发展，电子元件更趋于密集化和小型化，电子设备功率的大幅提高也对灌封胶的阻燃 性能也提出了更高的要求。目前通常是通过添加阻燃填料来制备阻燃导热灌封胶。
[0003] 根据是否含面，可W将阻燃剂划分为含面阻燃剂和无面阻燃剂。其中，含面阻燃剂 一般是指含漠、氯元素的阻燃剂，运类阻燃剂在燃烧过程中会产生大量烟雾和有毒有害气 体，对环境产生严重污染，对大气臭氧层有巨大的破坏作用，在电子产品中不被提倡使用甚 至禁止使用。无面阻燃剂又可划分为金属氨氧化物阻燃剂和氮憐复配型阻燃剂，其中W金 属氨氧化物阻燃剂在电子灌封胶领域最为常用。金属氨氧化物阻燃剂本身具有稳定性好、 发烟量小、不产生有毒气体、来源丰富、价格低廉等优点，但是，金属氨氧化物阻燃剂与高分 子有机材料的相容性差，易吸湿结团，分散性差，使用过程中添加量大时往往会引起加工流 动性变差，降低材料的物理机械性能。当氨氧化侣或氨氧化儀作为阻燃剂加入到灌封胶中 时，为了获得更优阻燃性能往往会牺牲灌封胶的流动性能，平涧灌封困难，灌封胶的粘结性 降低，从而影响电子元件的寿命。
[0004] 微胶囊技术是用天然或合成高分子连续成膜材料将固体、液体、气体类材料（忍 或内相）包裹成直径约为1~500ym，壁的厚度为0. 5~150ym的胶囊，运样保证忍材物 质原有化学性质丝毫无损，依靠囊壁的屏蔽作用起到保护忍材的作用，然后逐渐地通过某 些外部刺激或缓释作用使目的物的功能再次在外部呈现出来。目前，阻燃剂的微胶囊制备 已经在合金制备、纺织、建筑、涂料领域都有广泛应用。
【发明内容】
[0005] 为解决现有技术存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种W液态屯氣丙烷或 液态六氣丙烷为忍材、W聚甲基丙締酸醋类聚合物为包覆层的阻燃微胶囊，该阻燃微胶囊 热稳定性和抗渗透性好，阻燃灭火效果强，特别适用于作为电子灌封胶的阻燃填料使用。
[0006] 为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：
[0007] 一种阻燃微胶囊，包括忍材和包覆在忍材外侧的包覆层。所述忍材为液体阻燃灭 火剂，优选为液体屯氣丙烷或液体六氣丙烷。所述包覆层为有机聚合物，通过单体在引发剂 的引发下聚合包覆在忍材外层；优选为聚甲基丙締酸醋类聚合物，通过悬浮聚合法聚合制 备。
[0008] 所述阻燃微胶囊的制备方法，包含W下步骤：
[0009] 曰、通过加压作用将忍材由气态转为液态，加压压力控制3MPa~8Mpa，优选压力为 4 ~61VPa;
[0010] b、向液态忍材中加入水、分散剂和乳化剂，揽拌加热至50°C~70°C;
[0011] C、将引发剂加入到单体室溫溶解，然后加入到步骤b的反应液中，滴加完毕后调 节揽拌速度为100~300rmp/min，恒定揽拌速度后，升溫加热至60°C~100°C(优选65~ 85°C)，进行悬浮聚合反应，反应时间1~化；吸取少量珠状物，若冷却后变硬，则停止揽拌、 结束反应；
[0012] t反应结束后，卸掉反应器压力，将反应液降至室溫，经过滤、洗涂、干燥后，即得 到阻燃微胶囊。
[0013] 在上述制备方法中，所述单体、忍材、水、分散剂、乳化剂、引发剂的质量份数比为 100 :400 ~1500 :200 ~600 :100 ~250 :5 ~12 :0. 4 ~2,优选比例为 100 :500 ~1200 : 300 ~500 :150 ~200:8~10 :0. 5 ~Id
[0014] 在上述制备方法中：
[0015] 所述单体为甲基丙締酸甲醋、甲基丙締酸异冰片醋、甲基丙締酸中的任意一种；
[0016] 所述分散剂为聚乙締醇，优选为质量分数为1 %的聚乙締醇溶液；
[0017] 所述引发剂为油溶性引发剂，具体指过氧化苯甲酯度P0)、过氧化十二酷（LP0)、 过氧化二异丙苯、过氧化二特下基、过氧化二异丙苯、偶氮二异下腊中的任意一种；
[0018] 所述乳化剂为OP系列、十二烷基横酸钢、十二烷基硫酸钢中的任意一种或几种的 混合，其中，乳化剂OP系列包括0P-10、0P-4、0P-7、0P-15;
[0019] 所述阻燃微胶囊可作为阻燃填料用于电子灌封胶的制备中。应用时可W单独作为 阻燃填料使用，也可W与氨氧化儀/氨氧化侣共同作为阻燃填料联合使用。
[0020] 本发明的有益效果是：
[0021] 本发明提供了一种阻燃微胶囊及其制备方法和应用，W液态屯氣丙烷或液态六氣 丙烷为忍材、W聚甲基丙締酸醋类聚合物为包覆层，热稳定性高、抗渗透性好，在正常状态 下不会发生忍材的泄露；只有在受到高热燃烧时，包覆层软化、同时液态忍材汽化使内部压 力增大引起包覆层膨胀破裂，最终忍材得到释放，快速阻燃灭火，在电子灌封胶制备领域具 有广阔的使用前景。
[0022] 本发明产品忍材采用液态屯氣丙烷或液态六氣丙烷，运两种烧控均是无色无味的 可低压液化胆存的气体，具有临界溫度高、沸点低、临界压低、饱和蒸汽压低的特点，可W在 常溫下长期胆存。而且运两种烧控不导电、毒性低、无二次污染、灭火后没有固液相残留物， 对臭氧层的损耗潜能值（0DP值）为零，对大气臭氧层没有破坏作用、溫室效应可W忽略不 计，绿色环保，特别是对电器、电子设备没有腐蚀破坏作用，因此特别适合作为忍材使用。
[0023] 本发明产品的包覆层为聚甲基丙締酸醋类聚合物，包覆层具有很好的热塑性和热 稳定性，能够耐受一定的高溫和压力，不易破裂，包覆效果好，而且，其极性与电子灌封胶的 其他原料相近，因而具有良好的相容性；且忍材受到高溫后不会产生腐蚀电子元件的水蒸 气，因此，使用本发明产品作为电子灌封胶的阻燃填料、来完全代替或部分代替氨氧化儀/ 氨氧化侣使用，可W获得良好的分散性和相容性，减少对基体物理机械性能的损失、粘结性 能得到保障，同时延长了其沉淀时间，降低了灌封胶粘度而使流涧容易，平涧灌封得W实 现。
[0024] 本发明产品的制备采用悬浮聚合方法，无需将忍材和包覆层分开制备，将忍材在 高压蓋内液化成液态、然后在高压蓋内直接聚合反应成球，单体选用甲基丙締酸/甲基丙 締酸醋类，引发剂选用油溶性引发剂，制备过程仅需加入水、分散剂和乳化剂，反应过程简 单、体系单一，反应溫度低、聚合时间短、转化率高，而且后续加工处理工艺简单，反应成本 低，反应过程不产生危废，绿色环保，危险性低，非常适合工业化放大生产，具有广阔的应用 前景。
[00巧]本发明制备方法选用适合本发明体系的聚乙締醇为分散剂，W十二烷基横酸钢、 十二烷基硫酸钢、OP系列作为乳化剂，并给予合理的加入量，有效避免了反应过程中微胶囊 的团聚，制得的阻燃微胶囊产品为完整的球形颗粒，分散性能好，包覆层完整，粒度达到微 米级，有效保证了阻燃微胶囊产品在常溫常压条件下的稳定性，能够长期储存，安全性高。
【具体实施方式】
[00%] 下面通过具体实施例对本发明作进一步详细说明，但实施例不是本发明保护范围 的限制。 阳〇27] 实施例1
[0028] 一种阻燃微胶囊，其忍材为液体屯氣丙烷，其包覆层为聚甲基丙締酸甲醋聚合物。 其制备方法如下：
[0029] a、在室溫下将600g气态屯氣丙烷通入到加压反应蓋，加压压力控制4Mpa，使屯氣 丙烷转为液态；
[0030] b、向加压反应蓋中的液态屯氣丙烷中加入300g水、150g质量分数为1%的聚乙締 醇溶液、Sg十二烷基横酸钢，揽拌加热至50°C~55°C; 阳03UC、将0. 6g引发剂BPO加入100g甲基丙締酸甲醋中溶解，然后缓慢滴入步骤b的 反应液中；滴加完毕后调节揽拌速度为200rmp/min，恒定揽拌速度后，控制悬浮聚合反应 溫度78±2°C，聚合反应时间化；然后吸取少量珠状物，冷却后变硬，确认反应结束；停止揽 拌、结束反应；
[0032] t反应结束后卸压，将反应液降至室溫，过滤后蒸馈水洗涂4次，60°C干燥至恒 重，得到阻燃微胶囊658g。 阳〇3引实施例2
[0034] 一种阻燃微胶囊，其忍材为液体六氣丙烷，其包覆层为聚甲基丙締酸甲醋聚合物。 其制备方法如下：
[0035]a、在室溫下将SOOg气态六氣丙烷通入到加压反应蓋，加压压力控制5Mpa，使屯氣 丙烷转为液态；
[0036] b、向加压反应蓋中的液态六氣丙烷中加入400g7jC、160g质量分数为1%的聚乙締 醇溶液、9g0P-10乳化剂，揽拌加热至50°C~55°C;
[0037] C、将0.Sg引发剂BPO加入100g甲基丙締酸甲醋中溶解，然后缓慢滴入步