[發明專利]一種無鹵阻燃聚酰胺材料

在審

• 申請號: 201811060547.5
• 申請日: 2018-09-12
• 公開（公告）號: CN108997749A
• 公開（公告）日: 2018-12-14
• 發明（設計）人: 錢立軍;馮海生;孟乃奇;陳雅君;辛菲;許博
• 申請（專利權）人: 北京工商大學
• 主分類號: C08L77/06
• 分類號: C08L77/06;C08L77/02;C08L79/08;C08K13/04;C08K7/14;C08K5/5333;C08K5/134;C08K5/526
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 萬尾甜;韓介梅

本發明公開了一種無鹵阻燃聚酰胺材料，是在聚酰胺中添加特定復合阻燃體系獲得無鹵阻燃聚酰胺的技術，通過熔融共混法制備獲得；具體是在聚酰胺中采用特定結構的聚酰亞胺/烷基次磷酸鹽復配阻燃劑，并加入抗氧劑與無機纖維在一定條件下熔融共混，將該共混物加工成的新型阻燃聚酰胺材料，具有良好的阻燃性能；該阻燃體系能夠在較少的阻燃劑添加量下，明顯提高聚酰胺的極限氧指數(可達35.4％)，垂直燃燒(UL94)級別可達V?0級，改善燃燒時的熔滴問題，且燃燒后產生致密炭層；制得的產品可用在電子電氣、汽車制造、家居、通訊等領域。

技術領域

本發明涉及無鹵阻燃聚酰胺材料，尤其是一種無鹵阻燃劑復合阻燃處理的聚酰胺材料，屬于在聚酰胺中添加特定阻燃成分獲得阻燃聚聚酰胺材料的技術領域。

背景技術

聚酰胺材料是工程塑料中產量最大和用途最廣的品種，具有良好的韌性、自潤滑性、耐熱性等優異性能，在電子電器、汽車制造、高速鐵路、飛機、家居制品等領域具有極其廣泛的用途。但脂肪族聚酰胺材料由于其含有大量的亞甲基結構，易于燃燒，特別是加入纖維增強的聚酰胺，由于“燭芯”效應，極限氧指數僅為23％左右，垂直燃燒級別為無級別，而包括電子電器、汽車、高速鐵路等領域都要求聚酰胺材料具有優異的阻燃性能和物理機械性能，因此賦予聚酰胺材料優異的阻燃性能就成為了當前研究的重點。

目前，應用于聚酰胺的阻燃劑有：次磷(膦)酸類的磷系阻燃劑，如專利申請CN101796135A、CN101821336A；氮系阻燃劑，如專利申請CN105111735A、CN104292818A、CN107903624、Journal of Applied Polymer Science期刊2014年第131期，第15卷40558頁上發表的文獻；鹵系阻燃劑，如專利申請CN105385149A、CN104693792A；無機阻燃劑，如專利申請CN101497741B、CN104877229A，但上述阻燃劑添加量大，阻燃效率低以及與基材相容性差等問題致其阻燃的聚酰胺材料加工性能和力學性能明顯下降，難以滿足對材料性能要求越來越高的工業需求；因此，尋找高效阻燃且對聚酰胺力學性能和加工性能影響較小的復合阻燃體系十分必要。

本發明采用具有特定結構的聚酰亞胺作為成炭劑與烷基次膦酸鹽組成復合阻燃劑使用，在不影響其阻燃性能的前提下，可以降低烷基次膦酸鹽的用量，進而減少烷基次膦酸鹽對材料的不良影響；此外，由于聚酰亞胺為高分子，對聚酰胺的力學性能影響很小，將此類特定結構聚酰亞胺成炭劑與商品用聚酰亞胺(如美國杜邦Kapton、美國NASA PMR-15、日本宇部興產Upilex、杭州塑盟特TPI、南京岳子化工YZPI等)相比，商品用聚酰亞胺與烷基次膦酸鹽復合使用制備的聚酰酰胺材料，均未能達到本發明聚酰胺材料的阻燃及物理機械性能指標。

目前，本發明所涉及的復合阻燃體系，在國內外尚屬首次提出，為發展環境友好的具有優異綜合性能的無鹵阻燃聚酰胺工程材料提供了新的思路。

發明內容

本發明的目的在于提供了一種無鹵阻燃聚酰胺材料，該高效阻燃聚酰胺是在聚酰胺基體中添加由具有特定結構的聚酰亞胺成炭劑(含硅聚醚型聚酰亞胺成炭劑和/或芳香聚醚型成炭劑)與烷基次膦酸鹽組成的復配阻燃劑，并加入抗氧劑與玻璃纖維，再與聚酰胺在一定條件下熔融共混，將該共混物熔融加工成的新型阻燃聚酰胺材料具有良好的阻燃性能，能夠明顯提高聚酰胺的極限氧指數，且有效改善燃燒時的熔滴問題。

本發明所涉及的具有特定結構的聚酰亞胺成炭劑是聚酰亞胺ODPA-PPDA、聚酰亞胺ODPA-PSOA其中的一種或兩種，ODPA-PPDA、ODPA-PSOA的化學結構式為：