[發明專利]一種玻璃纖維增強型阻燃尼龍復合材料的制備方法

在審

• 申請號: 201810581111.4
• 申請日: 2018-06-07
• 公開（公告）號: CN109054372A
• 公開（公告）日: 2018-12-21
• 發明（設計）人: 宋信林
• 申請（專利權）人: 鹽城神威制繩有限公司
• 主分類號: C08L77/06
• 分類號: C08L77/06;C08L25/06;C08L33/02;C08K13/06;C08K7/14;C08K3/32;C08J5/08
• 代理公司: 蘇州創策知識產權代理有限公司 32322
• 代理人: 曹善健

本發明涉及一種玻璃纖維增強型阻燃尼龍復合材料的制備方法，其制備方法為：以聚磷酸銨和苯乙烯在2,2,?偶氮二異丁腈和氮氣氣氛下制得聚合物A，以馬來酸酐、去離子水、引發劑和丙烯酸制得聚合物B，混合聚合物A、聚合物B和偶聯劑制得復合聚合物并用于浸泡玻璃纖維，最終與尼龍66母粒開煉、密煉、擠塑制得復合材料；采用復合聚合物對尼龍66/玻璃纖維體系共混改性，改善玻璃纖維的分散性和結合性，充分利用玻璃纖維價廉易得的優勢，提高尼龍基體力學性能，同時熔融混合時產生自由基嵌斷或接枝共聚，增加化學鍵結合力，保證其韌性，使聚酰胺基體含有阻燃成分，用于制繩使用提高安全性。

技術領域

本發明涉及一種玻璃纖維增強型阻燃尼龍復合材料的制備方法，屬于尼龍復合材料技術領域。

背景技術

尼龍PA是聚酰胺纖維的俗稱，是分子主鏈上含有重復酰胺集團的熱塑性樹脂總層，是合成纖維工業和高分子化學的重要品種，推動了制繩行業的快速發展，被廣泛應用于纜繩、拋繩、繩網、吊索、船用配件領域。由于先進制造和科學技術的快速發展，船舶增重、無人機水下檢測技術對繩材的要求越來越高，現有尼龍66的熔點為260℃左右，具有高的裂紋引發能和低的列為增長能，存在阻燃性不佳、材料剛性不足的問題，存在使用風險。

通過尼龍改性復合將顯著改善材料的機械能能，現有技術的尼龍改性一般包括化學改性和物理改性，化學改性時通過珠簾和側鏈引入新的結構單元，但易使原有氫鍵削弱，分子件作用力和結晶度下降，硬度較低；而物理改性使通過無機或有機填充料共混改性，但分散性較差，雖能提高材料剛性，但隨著填充量增加，材料韌性下降顯著，阻燃能力不佳，垂直燃燒僅能達到UL94V-2級，氧指數24.4左右，然后易產生滴落，導致材料的綜合性能不高。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術的缺陷，提供一種玻璃纖維增強型阻燃尼龍復合材料的制備方法，采用復合聚合物對尼龍66/玻璃纖維體系共混改性，改善玻璃纖維的分散性和結合性，充分利用玻璃纖維價廉易得的優勢，提高尼龍基體力學性能，同時熔融混合時產生自由基嵌斷或接枝共聚，增加化學鍵結合力，保證其韌性，使聚酰胺基體含有阻燃成分，用于制繩使用提高安全性。

本發明是通過如下的技術方案予以實現的：

一種玻璃纖維增強型阻燃尼龍復合材料的制備方法，其制備方法如下：

（1）制備復合聚合物

①稱取聚磷酸銨，加入裝有苯乙烯的反應釜中攪拌分散，隨后加入2,2,-偶氮二異丁腈并通入氮氣，在氮氣氣氛下，加熱攪拌聚合反應1~2h得到聚合物A；

②稱取馬來酸酐，加入裝有去離子水的反應釜中，升溫攪拌，隨后加入引發劑和丙烯酸，恒溫反應1~2h得到聚合物B；

③將聚合物A、聚合物B和偶聯劑依次加入攪拌釜中共混1~2h，制得復合聚合物；

（2）玻璃纖維預處理

將玻璃纖維放于烘箱中，烘干處理0.5~1h后冷卻，置于復合聚合物中，調節pH呈中性，浸泡2~3h后，取出玻璃纖維烘干冷卻至室溫；

（3）尼龍復合

在雙輥開煉機上將尼龍66母粒加熱至熔融，依次加入經步驟（2）處理的玻璃纖維、復合聚合物，開煉處理1~1.5h，靜置2~4h，隨后置于密煉機上反煉0.5~1h，最后加入雙螺桿擠出機中，塑化擠出拉條，冷卻至室溫后，切粒，干燥即得復合材料。

上述一種玻璃纖維增強型阻燃尼龍復合材料的制備方法，其中，步驟（1）①中分散攪拌速率為90~120r/min，聚磷酸銨和苯乙烯的摩爾比為1:(1.5~2.5)，所述2,2,-偶氮二異丁腈占聚磷酸銨質量比為0.5~3%，聚合攪拌速率為40~70r/min，聚合溫度為80~90℃。