[發明專利]一種環保型阻燃劑阻燃尼龍6及其制備方法

在審

• 申請號: 201710496735.1
• 申請日: 2017-06-26
• 公開（公告）號: CN107118549A
• 公開（公告）日: 2017-09-01
• 發明（設計）人: 陳霞
• 申請（專利權）人: 陳霞
• 主分類號: C08L77/02
• 分類號: C08L77/02;C08L51/04;C08K13/02;C08K5/5399;C08K5/521;C08K3/24;C08K3/22;C08K3/38
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技術領域

本發明屬于高分子材料改性領域，具體涉及一種環保型磷-氮單組份膨脹型阻燃劑改性尼龍6及其制備方法。

背景技術

相對于無機和金屬材料，高分子材料的易燃性已經嚴重制約著其更廣泛的發展和應用。因此，開展相關阻燃研究具有重大的科學意義和應用價值。研究證實，通過添加阻燃劑來改善高分子材料的阻燃性是一個行之有效的方法；所以，開發高效的阻燃劑成為高分子材料阻燃領域研究的熱點。

尼龍6具有優良的綜合性能，在工程塑料領域占有重要地位。但是在具有各方面優異性能的同時，尼龍6也具有相對易燃等缺點，這極大地限制了它在某些領域的應用和發展，尤其是電子、電器產品在使用過程中因故障造成溫度過高或高壓放電時，尼龍6極易引起燃燒而發生火災。因此，開發阻燃性能良好的尼龍6顯得迫切而有必要；通過阻燃改性，提高尼龍材料的阻燃性，進而促進相關行業產品向高性能、高質量方向發展，具有重要的實際意義。

CN102898683A公開了一種尼龍6用復合環保阻燃劑，由三甲硅基甲基膦酸二甲酯、氰尿酸三聚氰胺、三氧化二銻、偏硼酸鋇和八鉬酸銨組成，不含鹵素且具有良好的阻燃功能；CN104744690A公開了一種阻燃尼龍6及其制備方法，將氨甲基苯基次膦酸加入到阻燃尼龍6的聚合體系中，使得阻燃劑與尼龍6完美結合，不僅不會對尼龍6的機械性能產生負面影響，還可以在阻燃劑添加很少的情況下使得尼龍6具有很好的阻燃效果。但是，上述復配型阻燃劑在無鹵阻燃方面雖取得良好效果，但該類阻燃劑存在著阻燃性能不持久、對基體力學性能破壞較大的缺點。

發明內容

為解決現有技術中存在阻燃性能不持久、對基體力學性能破壞較大、不環保等缺陷，本發明的目的在于提供一種環保型磷-氮單組份膨脹型阻燃劑改性尼龍6及其制備方法，通過引入阻燃性能好、環保且耐水溶性的的單組份磷-氮膨脹型阻燃劑與無機協效阻燃劑共同阻燃尼龍6，獲得力學性能和阻燃性能俱佳、且安全環保的高性能尼龍6改性材料。

本發明的目的通過以下技術方案來實現：

一種環保型磷-氮單組份膨脹型阻燃劑改性尼龍6，由包含以下重量份的組分組成：尼龍6 50-90份，磷-氮單組份膨脹型阻燃劑5-25份，無機協效阻燃劑2-10份，相容劑2-10份，抗氧劑1-5份。

所述的尼龍6由己內酰胺、氨甲基苯基次膦酸和聚合物催化劑聚合而成，極限氧指數為30-35。

所述的單組份磷-氮膨脹型阻燃劑選自季戊四醇螺環磷酰對甲苯胺、聚乙二胺季戊四醇雙磷酸酯和新戊二醇環磷酰三聚氰胺中一種或兩種以上組合。

所述的無機協效阻燃劑選自氫氧化鎂、銻酸鈉和硼酸鋅中的一種或兩種以上組合。

所述的相容劑選自馬來酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)、馬來酸酐接枝聚乙烯(PE-g-MAH)、馬來酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物(POE-g-MAH)或馬來酸酐接枝乙丙橡膠(EPDM-g-MAH)中的一種。

所述的抗氧劑選自亞磷酸苯二異癸酯、多烷基雙酚A亞磷酸酯或丙烯酸酯類抗氧劑中的一種或兩種以上組合。

所述的丙烯酸酯類抗氧劑選自3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙烯酸酯、3-(3-叔丁基-4-羥基苯基)丙烯酸酯或3-(3，5-二叔丁基-2羥基苯基)丙烯酸酯中的一種。

一種環保型磷-氮單組份膨脹型阻燃劑改性尼龍6的制備方法，包含以下步驟：

(1)按照配比稱取各種原料，將尼龍6在90-120℃真空烘箱中干燥1-3h，然后將干燥處理后的尼龍6與磷-氮單組份膨脹型阻燃劑、無機協效阻燃劑、相容劑、抗氧劑加入到高速混料機中充分混合均勻；

(2)將步驟(1)中的混合物加入到雙螺桿擠出機中熔融成熔體，擠出溫度為235-285℃，擠出機轉速為100-500r/min，然后分切、干燥、冷卻、包裝即得環保型磷-氮單組份膨脹型阻燃劑改性尼龍6。

本發明具有如下優點：通過引入阻燃性能好、環保且耐水溶性的的單組份磷-氮膨脹型阻燃劑與無機協效阻燃劑共同阻燃尼龍6，獲得力學性能和阻燃性能俱佳的尼龍6，同時降低了尼龍6的吸水率；另一方面，兼具環保和阻燃的性能，進一步擴大了尼龍6的應用領域，表現出良好的發展潛力和廣闊的應用前景；加工過程簡單，易于控制。

具體實施方式

以下實施例用于說明本發明，但不用來限制本發明的范圍。

實施例1