[發明專利]一種三聚氰銨鹽阻燃劑、阻燃聚酰胺薄膜及其制備方法

有效

• 申請號: 201210019253.4
• 申請日: 2012-01-20
• 公開（公告）號: CN102532600A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 寧波長陽科技有限公司
• 主分類號: C08K5/5313
• 分類號: C08K5/5313;C08L77/00;C07F9/655;C07D251/56;B29C69/02;B29C55/12
• 代理公司: 北京中博世達專利商標代理有限公司 11274
• 代理人: 張華

技術領域

本發明涉及聚酰胺薄膜技術領域，尤其涉及一種三聚氰銨鹽阻燃劑、阻燃聚酰胺薄膜及其制備方法。

背景技術

雙向拉伸聚酰胺薄膜(BOPA薄膜)具有其它薄膜所不具備的各種良好的綜合性能，包括力學性能、耐熱性、耐磨損性、耐化學藥品性、尺寸穩定性等，由于雙向拉伸聚酰胺薄膜具有這些優良的特性，因此，在汽車、電氣設備、機械部件、交通器材等方面得到廣泛應用。隨著電子、電氣、通訊、家電、機電設備智能化、微型化的發展，人們開始對提高雙向拉伸聚酰胺薄膜阻燃性能進行研究。

現有技術中，阻燃聚酰胺薄膜的制備方法主要有兩種，第一種方法是采用共聚型的阻燃劑與己內酰胺或尼龍66鹽(己二酸己二胺鹽)進行共聚，制備阻燃聚酰胺切片，再通過雙向拉伸工藝制成薄膜。但是采用該方法制備聚酰胺薄膜，共聚成本高，工藝復雜，設備投資大。第二種方法是共混型的阻燃劑與聚酰胺切片進行共混，擠出制成阻燃母粒，然后再通過雙向拉伸工藝制成薄膜；目前主要的研究集中在聚酰胺薄膜中混入溴系、磷系、氮系等小分子阻燃劑。但由于聚酰胺對于濕度和較低濃度的酸堿都敏感，小分子阻燃劑的加入常常會誘導聚酰胺粘度的降低，降低雙向拉伸聚酰胺薄膜的力學性能，進而降低聚酰胺薄膜的應用范圍。因此如何改善阻燃聚酰胺薄膜力學和阻燃的矛盾，已經成為聚酰胺薄膜領域日益關注的課題。

孟山都公司在專利號為US4193914(公布日：1980年3月18日)的專利申請中公布了在聚酰胺中添加15％含氯的羥基膦酸聚合物，制備出含鹵阻燃聚酰胺薄膜。

日本三菱公司在公布號為US2005203223(公布日：2005年9月15日)的美國專利申請，公布號為JP2003226764(公布日：2003年8月12日)的日本專利中公布了，在尼龍6中添加20％三嗪阻燃劑，注塑制備出阻燃尼龍薄膜(厚度在1.2mm以下)，其光澤度為40％，霧度在5％以下，氧指數在26以上，但阻燃尼龍薄膜的垂直燃燒等級仍為VTM-2級。公開號為JP2001031780(公開日：2001年2月6日)的日本專利描述了在尼龍中添加20％的三聚氰胺氰尿酸鹽，制備出厚度為0.01-0.1mm的阻燃尼龍薄膜，薄膜垂直燃燒等級為VTM-2級。

拜耳公司(Bayer公司)推出了有機化粘土填充的尼龍6阻隔薄膜(商品名為Dure?than?LPDU)，具有良好的阻隔性能和力學性能，但垂直燃燒等級仍然很低。帝斯曼(DSM)公司推出了含氮阻燃劑melam(商品名為Melapur200的白色粉末)，它適用于薄壁制品的尼龍66。在尼龍66中加入25％-30％的含氮阻燃劑melam，其阻燃性等級可達到UL94?VTM-1標準。

在阻燃尼龍生產中，由于阻燃劑的大量加入，使產品沖擊性能降低較快，特別在生產400μm以下的尼龍薄膜制品時，制品難以成型，破損率較高，原料利用率低，成本增高，從而限制了它在某些領域的應用。為了克服這一缺點，劉任胡(韌性阻燃尼龍-6的研制，《塑料科技》，1997年06期，第14頁)研制出韌性阻燃尼龍產品，不僅保持了其原有的優良性能，而且韌性好、沖擊強度高，可用于生產達到阻燃要求的薄壁制品。達慧芳(膨脹尼龍-6/石墨復合材料的制備與導電性能研究，《河北師范大學碩士學位畢業論文》，2007年)采用超聲波震蕩粉碎，并進行尼龍6表面接枝改性制備出膨脹石墨，協同膦酸鹽阻燃劑，采用溶液流延法制備出阻燃尼龍薄膜。但上述這些阻燃復合材料均不適合于熔融鑄片工業化生產400μm以下的聚酰胺薄膜。

從國際國內的研究現狀來看，應用現有技術未能實現具有良好阻燃性且力學性能穩定的理想阻燃聚酰胺薄膜的工業化生產。就共混阻燃改性聚酰胺薄膜來說，解決聚酰胺薄膜阻燃的思路均是在磷、氮系為主的阻燃劑的基礎上從粒徑和相容性兩個角度去增強，但聚酰胺的粘度降低明顯，薄膜的力學性能降低顯著。

發明內容

為了解決現有技術中存在的阻燃聚酰胺薄膜的阻燃性和力學性能的綜合性能較差的缺陷，本發明提供一種三聚氰銨鹽阻燃劑、添加該阻燃劑的阻燃聚酰胺薄膜及其制備方法。添加該三聚氰銨鹽阻燃劑不會降低聚酰胺的粘度，所得薄膜阻燃性和力學性能的綜合性能優異，不污染環境，其制備方法簡單，有利于工業化生產。

為了解決上述技術問題，本發明提供下述技術方案：

一種三聚氰銨鹽阻燃劑，它的特點是，所述阻燃劑為含有四氫呋喃環結構的膦酸三聚氰銨鹽，其結構通式如下：