[發明專利]一種阻燃吸濕尼龍復合材料及其制備方法

在審

• 申請號: 202210502747.1
• 申請日: 2022-05-10
• 公開（公告）號: CN114806159A
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發明（設計）人: 周松虎
• 申請（專利權）人: 蘇州市安美材料科技有限公司
• 主分類號: C08L77/02
• 分類號: C08L77/02;C08L77/06;C08K5/529;C08K3/34;C08K7/14;C08K13/04
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 孫周強

本發明公開了一種阻燃吸濕尼龍復合材料及其制備方法，包括尼龍、三聚氰胺聚磷酸鹽、玻璃纖維、凈水污泥，采用螺桿擠出機制備阻燃吸濕尼龍復合材料；三聚氰胺聚磷酸鹽的用量為尼龍質量的5～18%。現有技術采用玻纖、無機礦物作為共混阻燃的主要手段，同時降低了尼龍吸水性能，本發明在共混阻燃尼龍的技術思路下，通過將阻燃劑與輔助阻燃劑凈水污泥配合，發現在提高阻燃的同時能夠保持尼龍吸濕性能。

技術領域

本發明屬于塑料改性技術，具體涉及一種阻燃吸濕尼龍復合材料及其制備方法。

背景技術

聚酰胺是分子主鏈上含有重復酰胺基團的線型高分子，其中以脂肪族為主鏈的聚酰胺稱為尼龍，是最早工業化的合成纖維。尼龍具有一定的阻燃特性，但是在面料等對材料阻燃性要求高的行業，其本身的阻燃性能已不能滿足現有的使用要求。現有技術發現含有玻璃纖維的尼龍材料在燃燒時容易出燭芯效應而更容易燃燒，常規的玻璃纖維增強改性尼龍材料已經無法達到阻燃應用的要求。

紡織品的應用包括服裝家用、工業生產，農林牧漁、醫療建筑、節能環保以及交通運輸等，紡織品較大的表面積使得其在燃燒時極易引燃，而且會產生大量熔融滴落與煙霧。作為常識，可燃物、熱源與氧氣是燃燒必三要素，聚合物的阻燃也主要從這三個方面入手，隔絕氧氣，使燃燒的可能性降到最低，目前認為阻燃機理為固相阻燃、氣相阻燃，聚合物基體的阻燃通常不是通過單一的阻燃途徑實現，而是幾種阻燃途徑共同發揮作用。現有紡織品阻燃包括共聚法、共混法、皮芯型復合紡絲和阻燃后整理法，相比于其他方法存在的耐久性不佳、制備復雜，共混法操作便利，可以不改變紡絲的過程。

尼龍纖維具有優良的回彈性，尤其是與天然纖維相比，具有較高的耐磨性，雖然其吸濕性雖然比不上棉麻等天然纖維，但是卻是合成纖維中吸濕性能最好的，同時具有一定的耐微生物性能，因此具有非常廣闊的應用方向；但是綜合現有共混阻燃改性，往往在提高阻燃性能的同時降低了吸濕性能。現有技術在對蛭石鈉化和有機化修飾后，通過熔融共混法制備了尼龍610/蛭石納米復合材料，研究了復合材料的阻隔阻燃性能；研究結果表明，隨蛭石含量的增加，尼龍610/蛭石復合材料的透水汽速率和吸水率顯著下降，當蛭石質量分數為5%時，復合材料的透水汽速率的能力僅為尼龍610原樣的39.4%，吸水率為尼龍610原樣的55%，蛭石的加入顯著改善了尼龍610的阻隔性能。現有技術選用氫氧化物作為主阻燃劑，無機礦物作為協效阻燃劑，無機玻纖作為增強劑，POE-G-MAH作為增韌劑，成功的制備了無鹵阻燃增強尼龍612復合材料；實驗結果證明材料可以很好的滿足電子電器領域對阻燃性能的要求，同時由于材料自身的分子結構，飽和吸水率也得到了控制。

發明內容

吸濕性是纖維的物理性能的指標之一，可認為對水的親疏程度，PA6和PA66作為最常用的聚酰胺材料，分子結構中含有親水性的酰胺基，使其不同于聚甲醛、聚碳酸酯、ABS等塑料，具有好的吸濕能力。現有技術采用玻纖、無機礦物作為共混阻燃的主要手段，同時降低了尼龍吸水性能，對于一些工程應用有利，但是對于利用吸濕性能的應用不利。本發明在共混阻燃尼龍的技術思路下，通過將阻燃劑與輔助阻燃劑凈水污泥配合，發現在提高阻燃的同時能夠保持尼龍吸濕性能。

本發明采用如下技術方案：

一種阻燃吸濕尼龍復合材料，包括尼龍、磷氮阻燃劑、玻璃纖維、凈水污泥；所述磷氮阻燃劑為三聚氰胺聚磷酸鹽；所述三聚氰胺聚磷酸鹽的用量為尼龍質量的5～18%。優選的，以尼龍的重量為100%，三聚氰胺聚磷酸鹽的重量為10～15%，玻璃纖維的重量為2～4%，凈水污泥的重量為0.5～1.5%。進一步優選的，以尼龍的重量為100%，三聚氰胺聚磷酸鹽的重量為11～12%，玻璃纖維的重量為2～3%，凈水污泥的重量為1.0～1.3%。