[發明專利]一種阻燃錦綸纖維及其制備方法

在審

• 申請號: 201510555763.7
• 申請日: 2015-09-02
• 公開（公告）號: CN105088385A
• 公開（公告）日: 2015-11-25
• 發明（設計）人: 陸國強
• 申請（專利權）人: 太倉市宏億化纖有限公司
• 主分類號: D01F6/90
• 分類號: D01F6/90;D01F8/12;D01F1/07;D01F1/10;D01D5/08;D01D5/12
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟;侯桂麗

技術領域

本發明涉及錦綸技術領域，尤其涉及一種阻燃錦綸纖維及其制備方法。

背景技術

聚酰胺纖維俗稱尼龍(Nylon)，英文名稱Polyamide(簡稱PA)，錦綸是聚酰胺纖維的商品名稱，密度1.15g/cm³，是分子主鏈上含有重復酰胺基團(－NHCO－)的熱塑性樹脂總稱。尼龍因具有良好的力學性能、電性能、耐熱性、韌性、耐油性、耐磨性、自潤滑性、耐化學藥品性等優良性能，廣泛的應用于各個領域。

未經改性的尼龍其阻燃性能較差，其垂直燃燒只能達到UL94V-2級，氧指數為24左右，并且在燃燒過程中產生滴落，屬于易燃材料，在使用過程中極易引發火災。尤其是在電子產品領域，因尼龍而引發的火災不計其數，造成損失較大，因此，對尼龍的阻燃改性成為當今學術界與工業界共同關注與攻關的課題。

現有技術中有關PA的阻燃產品絕大多數是以含鹵化合物為基礎的，阻燃時產生的濃煙、毒性、腐蝕性氣體給生產、應用和環境帶來的二次性災害以及國際上對二惡英問題爭論等原因，使得這類阻燃劑盡管目前在阻燃舞臺上具有舉足輕重的地位，但人們曾經和正在致力尋找這類阻燃劑的替代品，即無鹵阻燃劑。紅磷雖屬其中之一，但由于其顏色問題，使得其在淺色制品中的應用受到限制，同時其可釋放出具有毒性的磷化氫。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的目的之一在于提供一種阻燃錦綸纖維，該阻燃錦綸纖維阻燃性能好。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：

一種阻燃錦綸纖維，按重量份計，包括以下原料：錦綸切片50～80份，膨脹型阻燃劑30～50份，抗氧劑0.5～2份，納米級無機剛性粒子2～10份。

所述錦綸切片為錦綸6切片、錦綸66切片、錦綸610切片、錦綸1010切片中的一種或至少兩種。

所述錦綸切片為粘度為3～4dl/g的紡絲級錦綸切片。

膨脹型阻燃劑(IFR)是一種環保的綠色阻燃劑，不含鹵素，也不采用氧化銻為協同劑，其體系自身具有協同作用。含膨脹型阻燃劑的塑料在燃燒時表面會生成炭質泡沫層，起到隔熱、隔氧、抑煙、防滴等功效，具有優良的阻燃性能，且低煙、低毒、無腐蝕性氣體產生。

膨脹型阻燃劑的阻燃作用主要是依靠在材料表面形成多孔泡沫焦炭層，它是一個多相系統，含有固體和液體和氣態產物。炭層阻燃性質主要體現在：使熱難于穿透凝聚相，阻止氧氣進入燃燒區域，阻止降解生成的氣態或液態產物溢出材料表面。焦碳層形成過程為：在150℃左右，酸源產生能酯化多元醇和可作為脫水劑的酸；在稍高的溫度下，酸與碳源進行酯化反應，而體系中的胺基則作為酯化反應的催化劑，加速反應；體系在酯化反應前和酯化過程中熔融，反應過程中產生的不燃性氣體使已處于熔融狀態的體系膨脹發泡，與此同時，多元醇和酯脫水碳化，形成無機物及碳殘余物，體系進一步發泡；反應接近完成時，體系膠化和固化，最后形成多孔泡沫炭層。優選地，本發明的所述膨脹型阻燃劑為聚磷酸銨和/或三聚氰胺多聚磷酸鹽。

所述抗氧劑為本領域常用的抗氧劑的種類，優選地，本發明的抗氧劑為抗氧劑1098、抗氧劑1076、抗氧劑SEED中的一種或至少兩種。

所述納米級無機剛性粒子為納米級SiC、Si₃N₄和CaCO₃中的一種或至少兩種。

所述納米級無機剛性粒子的平均粒徑為20～100nm。

本發明的目的之二在于提供一種阻燃錦綸纖維的制備方法，包括如下步驟：

(1)按重量份計，將50～80份錦綸切片、30～50份膨脹型阻燃劑、0.5～2份抗氧劑、2～10份納米級無機剛性粒子在雙螺桿擠出機中共混造粒，得到阻燃錦綸母粒；

(2)按重量份計，將70～85份所述阻燃錦綸母粒、15～30份錦綸切片熔融紡絲制備成阻燃錦綸纖維。

步驟(2)中，所述錦綸切片為粘度為3～4dl/g的紡絲級錦綸切片。

所述熔融紡絲的溫度為220～260℃，所述熔融紡絲的速度為1000～1500m/min，牽伸倍數為2.8～3.5倍，牽伸速度為300m/min。