[發明專利]一種阻燃纖維增強的尼龍6材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201910322794.6
• 申請日: 2019-04-22
• 公開（公告）號: CN110982254B
• 公開（公告）日: 2022-02-11
• 發明（設計）人: 吳建國;劉淵;陳榮;聞輝
• 申請（專利權）人: 江蘇集萃先進高分子材料研究所有限公司
• 主分類號: C08L77/02
• 分類號: C08L77/02;C08L81/02;C08K7/14;C08K3/36;C08K3/38;C08K5/134;C08K5/526;C08K13/04;C08J5/04;D01F6/94;D01F1/07;D01F11/08
• 代理公司: 南京新慧恒誠知識產權代理有限公司 32424
• 代理人: 鄧唯

本發明涉及一種阻燃纖維增強的尼龍6材料及其制備方法，屬于阻燃尼龍材料技術領域。包括如下按照重量百分比計的如下組分：尼龍6 11?78.8%、長纖維10?60%、環保型阻燃劑10?20%、阻燃增效劑1?5%、潤滑劑0.1?2%、抗氧劑0.1?2%。本發明當中所制備得到的阻燃尼龍材料，采用了復合纖維作為增強材料，復合纖維當中的玻璃纖維可以有效的提高尼龍材料的力學性能，同時其中也加入了具有阻燃特性的聚苯硫醚納米纖維，聚苯硫醚屬于熱塑性材料，具有較好的力學性能，另一方面也可以提高尼龍材料的阻燃特性。

技術領域

本發明涉及一種阻燃纖維增強的尼龍6材料及其制備方法，屬于阻燃尼龍材料技術領域。

背景技術

尼龍，即聚酰胺(PA)，是主鏈上含有酰胺基團(-NHCO-)的高分子化合物，是重要的工程樹脂，居五大通用工程塑料(PA、PC、POM、PBT/PET、PPO)之首，在日常生活和工業領域的應用十分廣泛。根據聚酰胺單元鏈節中含碳原子數目不同可分為PA6、PA11、PAl2等。其中PA6，PA66應用最廣泛，產量最大。尼龍具有很高的力學強度，熔點高，耐磨，耐油和一般有機溶劑，耐熱性能優良。由于在分子結構上帶有酰胺基，因此具有良好的阻燃性。按照ASTMD635試驗，屬自熄性類型。但作為一種廣泛應用的材料，尼龍大多面臨比較苛刻的使用環境，如高濕度、高溫度、高電壓等。因此尼龍的阻燃性能在許多場合成為一個至關重要的因素，特別在電氣用途，如接線柱、插座、開關等。因此有必要進一步提高尼龍的阻燃性。

尼龍的阻燃途徑主要有:（1)在復合過程中加入阻燃添加劑；即通過機械混合方法，將阻燃劑加入到聚酰胺中，使其獲得阻燃性。可用于聚酰胺的主要添加型阻燃劑有雙(六氯環戊二烯)環辛烷、多磷酸銨、十溴二苯醚等。使用添加型阻燃劑是目前尼龍阻燃的主要方法；(2)在聚合物鏈上或表面上接枝或鍵合阻燃基團；即阻燃劑是作為一種反應單體參加反應，并結合到聚酰胺的主鏈或側鏈上去，使聚酰胺本身含有阻燃成分。其特點是穩定性好，毒性小，對材料的使用性能影響小，阻燃性持久，是一種較為理想的方法。但操作和加工工藝復雜，在實際應用中不及添加型阻燃方法普遍。用于聚酰胺的反應型阻燃劑有雙(羥乙基)甲基氧膦、1，3，62三(4，62二氨基222硫基三嗪)己烷和三聚氰酸的混合物等；(3)與阻燃單體(內酰胺、二元胺或二元酸)進行共聚合作用。

發明內容

本發明的目的是：提出了一種具有高力學性能、阻燃性能的尼龍6材料以及制備方法。本發明主要是通過在尼龍6材料中加入了具有較好的阻燃特性的纖維材料來實現上述目的，一方面提高了材料的力學性能，同時也增強了阻燃性。

技術方案是：

一種阻燃纖維增強的尼龍6材料，包括如下按照重量百分比計的如下組分：尼龍611-78.8%、長纖維10-60%、環保型阻燃劑10-20%、阻燃增效劑1-5%、潤滑劑0.1-2%、抗氧劑0.1-2%。

在一個實施方式中，所述的長纖維是指玻璃纖維與具有阻燃特性的聚苯硫醚（PPS）纖維的無機有機混合纖維。

在一個實施方式中，玻璃纖維與具有阻燃特性的聚苯硫醚纖維的重量比是1：0.4-0.8。

在一個實施方式中，具有阻燃特性的聚苯硫醚纖維是通過靜電紡絲法制備得到，纖維直徑范圍是0.5-5μm，并且在纖維中填充有二氧化硅作為阻燃劑。

在一個實施方式中，所述的具有阻燃特性的聚苯硫醚纖維的制備方法包括如下步驟：

S1，按照重量份計，將聚苯硫醚50-60份、去離子水45-65份、納米二氧化硅10-15份、聚乙烯醇4-10份混合，升溫到85-95℃并攪拌均勻，將得到的混合液加入至靜電紡絲設備中紡絲，得到復合聚苯硫醚納米纖維；再將復合聚苯硫醚納米纖維升溫至240-270℃使聚乙烯醇被去除，得到的復合纖維；