[發明專利]一種P-N-Si協效阻燃共聚聚酰胺66及其制備方法

有效

• 申請號: 201910022859.5
• 申請日: 2019-01-10
• 公開（公告）號: CN109705341B
• 公開（公告）日: 2021-04-16
• 發明（設計）人: 馮新星;張華;梁高勇;潘凱
• 申請（專利權）人: 軍事科學院系統工程研究院軍需工程技術研究所
• 主分類號: C08G69/48
• 分類號: C08G69/48
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 王春霞

本發明公開了一種P?N?Si協效阻燃共聚聚酰胺66及其制備方法。所述P?N?Si協效阻燃共聚聚酰胺66的制備方法包括如下步驟：在聚酰胺66的聚合過程中加入含磷阻燃劑預聚物、含氮阻燃劑和含硅阻燃劑，即得到P?N?Si協效阻燃共聚聚酰胺66；所述含磷阻燃劑預聚物由含磷阻燃劑與二元胺依次經成鹽反應和預聚反應得到。本發明通過采用P?N?Si協效阻燃體系，將BCPPO衍生物阻燃預聚物、三聚氰胺氰尿酸鹽、含硅阻燃劑與聚酰胺66鹽反應，通過共聚制備P?N?Si協效共聚阻燃尼龍材料。由于協效作用，阻燃劑的阻燃效率高，此外，本發明共聚的方法得到的阻燃材料，保證了材料的分子量和力學性能等。

技術領域

本發明涉及一種P-N-Si協效阻燃共聚聚酰胺66及其制備方法，屬于阻燃材料制備領域。

背景技術

尼龍是用量最大、用途最廣的工程塑料，尼龍66是最重要的尼龍品種之一，用量大用途廣泛，綜合性能優良，具有優異的力學性能，耐磨性、自潤滑性、耐腐蝕性，能面對較為嚴苛的使用環境，常用作纖維材料和工程塑料等。尼龍66的極限氧指數不高，阻燃效果不理想，改善其阻燃性能具有十分重要的意義。

目前，高分子材料阻燃改性有三種類型的方法：第一，添加阻燃劑進行共混，在擠出造粒時利用雙螺桿將尼龍66與阻燃劑強力分散混合實現阻燃改性，其特點是適用范圍廣泛，操作方便，但需要較大量的添加才能實現良好的阻燃效果，材料的力學性能會因此受到影響；第二，使用反應性阻燃劑，在尼龍66聚合時加入可以反應的阻燃單體進行共聚，在尼龍分子鏈上直接引入阻燃劑，少量添加即可達到阻燃而且阻燃劑不會出現遷出與分散問題，但合適的反應性阻燃劑類型少，加工工藝較為復雜，成本高；第三，進行阻燃后處理，尼龍66織物可以通過阻燃后處理即接枝、軋烘焙、噴霧涂覆等途徑是阻燃劑與織物結合，從而達到阻燃，此方法工藝簡單操作方便，但會造成織物的強力損失以及手感變差。

用反應性阻燃劑進行共聚阻燃是尼龍阻燃改性的重要方法，在分子量中引入阻燃劑，使產品具有本質阻燃的效果，阻燃性能長久有效。但尼龍的聚合溫度較高，首先要選擇合適的反應性阻燃劑，其在聚合溫度不分解。其次以阻燃劑作為共聚單體不能出現封端的情況，否則聚合物的分子量將受到極大影響。因此需要提供一種新型的協效阻燃共聚聚酰胺，使聚合物同時具有優良的阻燃性和力學性能。

發明內容

本發明的目的是提供一種P-N-Si協效阻燃共聚聚酰胺66及其制備方法，本發明將BCPPO衍生物阻燃劑預聚物、三聚氰胺氰尿酸鹽、含硅阻燃劑與聚酰胺66鹽一起聚合制備得到了性能優良的P-N-Si協效阻燃共聚聚酰胺66。

本發明所提供的P-N-Si協效阻燃共聚聚酰胺66的制備方法，包括如下步驟：

在聚酰胺66的聚合過程中加入含磷阻燃劑預聚物、含氮阻燃劑和含硅阻燃劑，即得到所述P-N-Si協效阻燃共聚聚酰胺66。

上述的制備方法中，所述含磷阻燃劑預聚物由含磷阻燃劑與二元胺依次經成鹽反應和預聚反應得到；

所述含磷阻燃預聚物的分子量為1000～5000。

上述的制備方法中，所述成鹽反應的溫度為60～80℃，時間為0.5～1.5h；

所述預聚反應的溫度為150～170℃，壓力為0.2～0.3MPa，時間為0.5～1h下進行。

上述的制備方法中，所述二元胺為乙二胺、丙二胺、己二胺、癸二胺、十一烷二胺和十二烷二胺中至少一種；

所述含磷阻燃劑的結構式如式Ⅰ所示：

式Ⅰ中，R表示C1～C3的直鏈烷基、不飽和的直鏈、支鏈或環狀C3～C10的亞烷基或含苯基團，優選含苯基團，如C1～C10的直連烷基取代的苯基或C1～C6的直連烷基取代的苯基，具體可為甲基苯基、乙基苯基、丙烯基苯基、正戊基苯基或正己基苯基；