[發(fā)明專利]原位聚合的無鹵阻燃尼龍6/凹凸棒土納米復合材料及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310438994.0
• 申請日: 2013-09-24
• 公開（公告）號: CN104448299A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發(fā)明（設計）人: 顧曉華;吳奎;薛芳峰
• 申請（專利權）人: 駿馬化纖股份有限公司
• 主分類號: C08G69/42
• 分類號: C08G69/42;C08K9/06;C08K3/34
• 代理公司: 常州佰業(yè)騰飛專利代理事務所(普通合伙) 32231
• 代理人: 金輝

技術領域

本發(fā)明涉及一種尼龍6復合材料，特別涉及一種采用原位聚合無鹵阻燃尼龍6/凹凸棒土納米復合材料及其制備方法。?

背景技術

凹凸棒土是一種富含鎂鋁的礦物，其晶體理論化學式為(Mg,Al,Fe)₅Si₈O₂₀(OH)₂(OH₂)·4H₂O。凹凸棒土具有2:1的鏈層狀結構，其結晶呈針狀、纖維狀集合體，單根纖維晶直徑在20nm左右，長度可達1um，所具有的鏈層狀結構不同于凹凸棒土等層狀硅酸鹽，這種特殊的結構賦予凹凸棒土獨特的吸附、膠體、填充和抗鹽等物化性能。聚合物中添加少量凹凸棒土具有很好的增強效果，文獻“凹凸棒土填充硬質聚氯乙烯塑料”中凹凸棒土的添加可以很好地提高聚氯乙烯的阻燃性能。?

尼龍6阻燃主要通過兩種途徑實現(xiàn)：使用添加型阻燃劑和使用反應型阻燃劑。不論是反應型阻燃劑,還是添加型阻燃劑,在提高聚合物材料阻燃性同時,也會對材料本身和環(huán)境產生其他負面影響。如反應型阻燃劑會大幅度增加材料燃燒時的發(fā)煙量,材料廢棄后在自然循環(huán)中會造成環(huán)境污染；添加型阻燃劑使用量大(有時高達50%～60%),而且由于其兩相界面極性不同,導致材料本身力學性能大幅度下降,從而極大地限制了材料的使用范圍。因此,研究開發(fā)符合火災安全和環(huán)保要求的新型阻燃材料具有重要意義。?

目前商業(yè)化的阻燃尼龍主要是通過向尼龍中添加無機阻燃劑或鹵系阻燃劑來實現(xiàn)的。如中國專利申請CN102888095A名稱為無鹵阻燃尼龍制作工藝，和中國專利申請CN101967277A名稱為耐低溫無鹵阻燃尼龍復合材料的制備，將阻燃劑添加于熔融尼龍粒子中，采用雙螺桿擠出機制備阻燃尼龍材料，使其獲得阻燃性。采用此類方法制備的阻燃尼龍6，加入的阻燃劑量大，成本高，微細阻燃劑在加工過程中易團聚形成應力集中點，同時加上尼龍6粒子經過螺桿二次加工受熱降解，阻燃尼龍6的力學性能較純尼龍6下降大，只能用于塑料行業(yè)；而鹵系阻燃尼龍燃燒時存在有毒、有害氣體釋放和環(huán)境污染問題，在許多發(fā)達國家已經遭到禁用。也有一些反應型阻燃劑，如中國專利申請CN101450993A名稱為一種無鹵阻燃尼龍6的制備方法和中國專利申請CN102675630A?名稱為一種無鹵阻燃尼龍6的制備方法，就單一反應型阻燃劑原位聚合，結合到聚酰胺的主鏈或側鏈上去，使聚酰胺本身具有阻燃成分，不能達到優(yōu)良的阻燃效果。中國專利申請CN201110363763.9，名稱為一種無鹵阻燃長玻纖增強尼龍6材料及其制備方法公開了一種阻燃尼龍6/凹凸棒土阻燃材料，將凹凸棒土與尼龍6采用共混擠出的方式，凹凸棒土在聚酰胺中不能良好分散，材料力學性能降低，僅適用于工程塑料。?

將多種無機和有機阻燃劑進行復配，在增強阻燃效果的同時，達到環(huán)保要求、減少阻燃劑用量，是一種高效且成本較低的方法。近年來，隨著無鹵低毒性、低煙塵、低添加量、抗滴落的阻燃劑的開發(fā)，加之尼龍6成本的不斷降低和廉價的凹凸棒土資源以及適合制造阻燃錦綸工藝的推出，尼龍6阻燃化將日趨普及。?

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有阻燃劑用量大、阻燃效果差、發(fā)煙量大和成本高等技術難點，并提供一種凹凸棒土和有機阻燃劑協(xié)同阻燃、阻燃劑用量少、阻燃效果好、阻燃壽命長的無鹵阻燃尼龍6/凹凸棒土納米復合材料的制備方法。?

實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術方案是：一種無鹵阻燃尼龍6/凹凸棒土納米復合材料，包括如下質量份的組分：?

本發(fā)明無鹵阻燃尼龍6/凹凸棒土納米復合材料，優(yōu)選包括如下質量份的組分：?

上述的無鹵阻燃尼龍6/凹凸棒土納米復合材料，優(yōu)選的所述無鹵阻燃劑為有機磷系反應型阻燃劑。?

上述的無鹵阻燃尼龍6/凹凸棒土納米復合材料，優(yōu)選的有機磷系反應型阻燃劑為2-羧乙基苯基次磷酸或雙(對-羧苯基)苯基氧化膦。?

上述的無鹵阻燃尼龍6/凹凸棒土納米復合材料，優(yōu)選的所述改性凹凸棒土納米粒子為經過硅烷偶聯(lián)劑改性處理的凹凸棒土納米粒子。?

上述的無鹵阻燃尼龍6/凹凸棒土納米復合材料，優(yōu)選的所述硅烷偶聯(lián)劑為氨丙基三甲氧基硅烷、氨丙基三乙氧基硅烷、苯氨基甲基三乙氧基硅烷、苯氨基甲基三甲氧基硅烷或氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷中一種。?

上述無鹵阻燃尼龍6/凹凸棒土納米復合材料，所述成炭劑為季戊四醇、甘露醇、山梨醇中一種；所述炭化促進劑為鎢酸或磷鎢酸。?