[發明專利]一種P-N型阻燃劑，阻燃母粒，阻燃尼龍工程塑料及其制備方法

有效

• 申請號: 201210555188.7
• 申請日: 2012-12-19
• 公開（公告）號: CN103087312A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 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: C08G69/42
• 分類號: C08G69/42;C08L77/00;C08L77/02;C08L77/06;C08K9/06;C08K7/14;C08J3/22
• 代理公司: 北京航忱知識產權代理事務所(普通合伙) 11377
• 代理人: 張華

技術領域

本發明涉及阻燃尼龍工程塑料技術領域，尤其涉及一種P-N型阻燃劑、阻燃母粒以及阻燃尼龍工程塑料。?

背景技術

玻纖增強尼龍工程塑料廣泛應用于國民經濟領域和人們的日常生活中，所以對其使用的性能要求也越來越高，而目前應用比較多的地方是在汽車，電子電器，如接線柱、插座、開關、電器外殼、汽車內裝連接器、室內裝潢材料、家用電器內部零件等。在許多場合應用中，防火阻燃為一個至關重要的因素，特別在電器用途，如接線柱、插座、開關等，加入適當的阻燃劑可以提高它的阻燃性能。按照美國UL標準，尼龍為UL94V-2級，通過添加阻燃劑，可進一步達到UL94V-0級。?

目前，解決玻纖增強尼龍工程塑料阻燃性差的思路主要是從促進融滴或促進成炭出發，但都難以實現阻燃和增強的完美結合。早期使用的含鹵的阻燃劑由于生產過程中，對設備腐蝕性很大，同時產生粉塵和廢液污染，并且在使用過程中易析出，產生二噁英等有毒物，污染環境。因此含鹵阻燃劑的發展逐漸受到限制。（Burleigh?P.H.,Nametz?R.C.,Moore?P.O.,Jay?T.A,J.Fire.Retard.Chem.1980,7:47.）目前阻燃劑的研究主要集中于含磷、氮、硫等元素的有機物或低聚物的設計合成，以及通過共混或共聚的方法使高分子材料具有阻燃性。?

紅磷是廣泛用與玻纖增強尼龍的市場化品種，僅需7％的添加量就可使35％玻纖尼龍66達到UL94V-0級，缺點是只能制造深色制品，同時燃燒時會產生磷化氫等有害氣體。磷酸酯類阻燃劑作用于玻纖增強阻燃效果較差，目前的玻纖增強阻燃劑主要集中于膦酸酯、磷酸酯、磷酸鹽等P-N型阻燃劑。?如三聚氰胺鹽、亞磷酸金屬鹽，磷酸酯以及P-N型縮合物等。目前針對尼龍的阻燃劑添加量一般都在25％以上，由于較大的界面張力會造成組分在共混時很難分散均勻，通常會加入合適的嵌段或接枝共聚物作為界面改性劑。一方面，對于共聚物的相對分子質量和化學結構要進行精細的優化設計：低相對分子質量的共聚物易于快速擴散至界面處，但不能提供穩定相態；相對分子質量較高的共聚物增容效果一般不好，因為他們不易擴散到界面。另一方面，缺乏經濟和工業上可行的方法來合成這些不同共混體系優化的改性劑。?

發明內容

為了解決現有技術中存在的阻燃尼龍工程塑料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P-N型阻燃劑綠色合成方法和添加低熔點尼龍6，通過原位再聚合反應制備出微觀均勻分散的阻燃劑母粒，及其添加該阻燃母粒的玻纖增強阻燃尼龍工程塑料。添加該阻燃劑母粒不會降低尼龍的粘度，所得工程塑料阻燃性和力學性能的綜合性能優異，不污染環境，其制備方法綠色環保，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P-N型阻燃劑，它的特點是，所述阻燃劑為含有二元胺的離子型聚合物，其結構通式如下：?

其中R₁為芐基或芳基官能團，R₂，R₃為烷基或氫，R₄，R₅為烷基或氫，其中n≥2，優選為2-6。m表示聚合物的聚合度，為大于或等于1的整數，優選為2，3-9，10-20，10-15，或16-19。?

進一步的，所述芳基官能團包括苯基或萘基；所述的烷基包括C₁-C₂的烷基。所述的烷基為甲基或乙基。?

一種P-N型阻燃母粒，所述阻燃母粒由上述的阻燃劑，低熔點尼龍與擴鏈劑共聚而成，所述的阻燃劑和低熔點尼龍的質量配比為0.83-1.00:1，所述阻?燃劑和擴鏈劑的質量配比為121-144:1。?

所述低熔點尼龍的特性粘度為1.7-3.2dl/g，熔點為150℃-264℃。優選的，所述低熔點尼龍的特性粘度為1.7-2.2dl/g，熔點為150℃-160℃。?

在一些實施方式中，所述低熔點尼龍選自下述尼龍：低熔點PA6，特性粘度為1.7dl/g，熔點為150℃；尼龍6，特性粘度為2.4-2.8dl/g，熔點224℃；尼龍66，特性粘度為3.2dl/g，熔點264℃。?

進一步的，所述P-N型阻燃母粒中磷含量為14400-16000ppm。?

進一步的，所述P-N型阻燃母粒的特性粘度范圍是1.6-2.5dl/g，優選為1.7-2.0dl/g。?