[發明專利]一種阻燃性聚酰胺樹脂及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 201910858117.6
• 申請日: 2019-09-11
• 公開（公告）號: CN112480398A
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發明（設計）人: 潘慶崇
• 申請（專利權）人: 廣東廣山新材料股份有限公司
• 主分類號: C08G69/42
• 分類號: C08G69/42
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

本發明提供一種阻燃性聚酰胺樹脂及其制備方法和應用，所述阻燃性聚酰胺樹脂的制備原料包括聚合單體、二元胺和反應型含磷阻燃劑，所述反應型含磷阻燃劑具有如式I或式II所示結構，含有羧基或酸酐反應基團；所述反應型含磷阻燃劑與二元胺成鹽后作為聚合單體參與聚酰胺樹脂合成中的縮聚反應，最終以分子鏈片段的形式存在于聚酰胺樹脂中，避免了小分子析出、水溶或水解現象，真正實現高效穩定的環保型阻燃。本發明提供的阻燃性聚酰胺樹脂具有優異的阻燃性能和機械性能，且制備工藝簡單、原料易得，具有廣闊的產業化應用前景。

技術領域

本發明屬于高分子材料技術領域，具體涉及一種阻燃性聚酰胺樹脂及其制備方法和應用。

背景技術

聚酰胺(簡稱PA)是主鏈上含有酰胺基團的高分子化合物，是重要的工程塑料，被廣泛應用于日常生活和工業領域。PA根據聚酰胺單元鏈節中含碳原子數目不同可以分為PA6、PA11、P12、PA46、PA66、PA610、PA1010等，其中PA66是聚酰胺樹脂中開發最早、產量最大、應用最廣的品種之一，具有機械強度大、剛性大、增強性強等優點，同時PA66相對易燃，氧指數為24，燃燒時容易起泡、滴落，限制其在交通、建筑、電子電器等領域的應用，因此，研發并生產具有阻燃性能的聚酰胺樹脂，具有十分重要的意義。

為了使PA66的阻燃性能達到應用要求，最常用的解決思路是添加適量阻燃劑。目前工業上使用的阻燃玻纖增強PA66主要是添加溴代環氧樹脂、十溴聯苯醚等鹵系阻燃劑；但由于含鹵阻燃劑在燃燒時產生大量煙霧，并生成有毒性和腐蝕性的氣體，對人體的呼吸道等器官以及環境造成不可忽視的危害，許多國家和地區已經頒布了限制鹵系阻燃劑使用的相關法規和指令，因此，針對PA66的阻燃劑開發主要集中于磷系、氮系、硅系以及金屬氧化物等。

CN109705396A公開了一種用于聚酰胺的氫氧化鎂復合阻燃劑及其制備方法，所述氫氧化鎂復合阻燃劑包含氫氧化鎂、聚磷酸銨、硼酸鋅和硝酸鑭，其中氫氧化鎂為阻燃劑主體成分，質量分數為82％～90％，聚磷酸銨、硼酸鋅和硝酸鑭的組合物為阻燃促進劑，能夠進一步提高阻燃劑的阻燃效率；該氫氧化鎂復合阻燃劑制備方法簡單，對聚酰胺的阻燃效果顯著。

CN106398192A公開了一種低析出紅磷阻燃聚酰胺材料及其制備方法，所述低析出紅磷阻燃聚酰胺材料中包括20～35重量份微膠囊化紅磷阻燃劑、55～65重量份聚酰胺、5～10重量份協效阻燃劑、5～10重量份滑石粉以及其他功能性助劑；上述原料熔融共混并加入15～25重量份玻璃纖維造粒即可得到低析出紅磷阻燃聚酰胺材料；該低析出紅磷阻燃聚酰胺材料在保證了阻燃性和機械性能的同時還具有磷析出量低的效果。

CN104327502B公開了一種無鹵阻燃聚酰胺復合材料及其制備方法和應用，所述復合材料包括熱塑性聚酰胺、聚酰胺低聚物、氮系阻燃劑、協效阻燃劑母粒和加工助劑，其中氮系阻燃劑為三聚氰胺氰脲酸鹽、三聚氰胺鄰苯二甲酸鹽、三聚氰胺草酸鹽、密胺和蜜白胺中的至少一種，阻燃協效劑母粒為磷酸酯類母粒；該無鹵阻燃聚酰胺復合材料具有良好的流動性和脫模性，且顏色穩定性好、外觀良好、阻燃性能優良，適用于裝飾產品中。

然而在現有技術中，添加型無鹵阻燃劑通過物理混合并分散的方式加入到聚酰胺樹脂中，共混體系容易發生微觀相分離，對材料的力學性能帶來負面影響；而且添加型阻燃材料在生產、保管、使用、報廢處理過程中由于具有遷移性、析出性，并且多數添加型阻燃劑易水解等原因，其分子、分解物或水溶物會進入環境中，污染環境，因此無法實現真正的環保型阻燃。

因此，開發一種真正可以做到安全環保阻燃的高性能聚酰胺材料來滿足應用要求，是本領域的研究重點。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種阻燃性聚酰胺樹脂及其制備方法和應用，所述阻燃性聚酰胺樹脂中，阻燃劑作為反應單體參與了聚酰胺樹脂的縮聚過程，最終以分子鏈片段的形式存在于聚酰胺樹脂中，因此，本發明提供的阻燃性聚酰胺樹脂既具有優異的阻燃性能，同時不會產生小分子遷移析出，真正實現安全環保。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：