[發(fā)明專利]一種玻纖增強(qiáng)尼龍6無鹵阻燃劑及其制備方法

有效

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• 申請日: 2022-06-01
• 公開（公告）號(hào): CN114752114B
• 公開（公告）日: 2023-06-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 段金鳳;王魯靜;喬志川;王艷輝;索偉;張丹丹;徐亮;宋傳君;劉婷;徐有敏;常玉寶
• 申請（專利權(quán)）人: 山東泰星新材料股份有限公司
• 主分類號(hào): C08K9/10
• 分類號(hào): C08K9/10;C08K5/3492;C08K3/22;C08K5/5313;C08J5/04;C08J5/10;C08L77/02
• 代理公司: 濟(jì)南誠智商標(biāo)專利事務(wù)所有限公司 37105
• 代理人: 韓百翠

本發(fā)明公開了一種玻纖增強(qiáng)尼龍6無鹵阻燃劑及其制備方法，本發(fā)明首先在三聚氰胺氰尿酸鹽顆粒周圍包覆一層鋁凝膠，然后加入苯基類次膦酸與包覆的鋁凝膠發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，在三聚氰胺氰尿酸鹽懸濁顆粒周圍進(jìn)一步包覆成殼，形成磷氮復(fù)合的核殼阻燃劑，然后與阻燃協(xié)效劑復(fù)合，形成玻纖增強(qiáng)尼龍6無鹵阻燃劑。該阻燃劑為白色粉末狀且核殼的殼部分為有機(jī)類阻燃劑，不僅能夠解決紅磷阻燃劑不能制備淺色制品，其他阻燃劑易析出，影響材料力學(xué)和電性能等問題，還能夠滿足在阻燃劑添加量較少的情況下使玻纖增強(qiáng)PA6阻燃性能達(dá)到UL94V0級(jí)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及阻燃技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種玻纖增強(qiáng)尼龍6無鹵阻燃劑及其制備方法。

背景技術(shù)

尼龍6是目前用量大的一種工程塑料之一，因其優(yōu)異的抗沖擊強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度、耐磨性、耐化學(xué)藥品性和耐溶劑性，被廣泛的應(yīng)用于汽車工業(yè)、電子電器工業(yè)、交通運(yùn)輸業(yè)、機(jī)械制造業(yè)、電線電纜通訊業(yè)、薄膜行業(yè)等。眾所周知，玻璃纖維增強(qiáng)的尼龍6與未增強(qiáng)的體系相比，因顯著提高的力學(xué)性能和熱變形溫度而具有更廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。但是由于引入玻璃纖維，與未增強(qiáng)的尼龍6相比，玻纖增強(qiáng)的尼龍6更難阻燃，遇火易燃燒，給生命和財(cái)產(chǎn)造成極大危害，因此對玻纖增強(qiáng)尼龍6進(jìn)行阻燃處理尤為重要。

目前傳統(tǒng)的含鹵阻燃劑在玻纖增強(qiáng)尼龍6上具有較好的阻燃性，但其分解過程中會(huì)釋放出有毒的煙霧和氣體，導(dǎo)致一系列的安全環(huán)保問題。紅磷類阻燃劑，只能制作深色制件，且阻燃劑儲(chǔ)存要求較苛刻。CN102140262A公開了一種淺色微膠囊紅磷的制備方法，該方法以鈦鹽為起始原料，先通過水解技術(shù)形成二氧化鈦膠體，再原位對紅磷進(jìn)行包覆，雖然能生成淺色微膠囊紅磷，但是增加了包覆的成本。三聚氰胺聚磷酸鹽與目前廣泛使用的紅磷相比，能夠制備出顏色較淺的產(chǎn)品，但是其熱穩(wěn)定性和耐水解性較低、流動(dòng)性低、分散性差，與被改性聚合物界面粘結(jié)性差等問題，尤其三聚氰胺多聚磷酸鹽對水敏感，其吸濕性強(qiáng)，用來改性塑料后其吸附水易從材料內(nèi)部遷移出來，不但導(dǎo)致材料阻燃性受損，也使其力學(xué)性能和電性能下降。三聚氰胺氰尿酸鹽對玻纖增強(qiáng)尼龍6的阻燃也不理想，不能達(dá)到UL94?V0級(jí)。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述問題，本發(fā)明提供了一種玻纖增強(qiáng)尼龍6無鹵阻燃劑及其制備方法，本發(fā)明首先在三聚氰胺氰尿酸鹽顆粒周圍包覆一層鋁凝膠，然后加入苯基類次膦酸與包覆的鋁凝膠發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，在三聚氰胺氰尿酸鹽懸濁顆粒周圍進(jìn)一步包覆成殼，形成磷氮復(fù)合的核殼阻燃劑，再與阻燃協(xié)效劑復(fù)合，形成玻纖增強(qiáng)尼龍6無鹵阻燃劑。該阻燃劑為白色粉末狀且核殼的殼部分為有機(jī)類阻燃劑，不僅能夠解決紅磷阻燃劑不能制備淺色制品，其他阻燃劑易析出，影響材料力學(xué)和電性能等問題，還能夠滿足在阻燃劑添加量較少的情況下使玻纖增強(qiáng)PA6阻燃性能達(dá)到UL94?V0級(jí)。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種玻纖增強(qiáng)尼龍6無鹵阻燃劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)將三聚氰胺氰尿酸鹽加入去離子水中加熱攪拌均勻，獲得三聚氰胺氰尿酸鹽的懸濁液；

(2)將偏鋁酸鈉溶液緩慢滴加到硫酸鋁溶液中，制備鋁溶膠；

(3)將步驟(2)制備的鋁溶膠緩慢加入三聚氰胺氰尿酸鹽的懸濁液中，發(fā)生溶膠-凝膠反應(yīng)，在三聚氰胺氰尿酸鹽懸濁顆粒周圍包覆一層鋁凝膠；

(4)將苯基類次膦酸加入步驟(3)的反應(yīng)液中，苯基類次膦酸與三聚氰胺氰尿酸鹽懸濁顆粒周圍包覆的鋁凝膠會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成的苯基類次膦酸鋁，在三聚氰胺氰尿酸鹽懸濁顆粒周圍進(jìn)一步包覆成殼，最終經(jīng)洗滌、干燥形成苯基類次膦酸鋁包覆的三聚氰胺氰尿酸鹽核殼阻燃劑；

(5)苯基類次膦酸鋁包覆的三聚氰胺氰尿酸鹽阻燃劑與阻燃協(xié)效劑復(fù)合，形成玻纖增強(qiáng)尼龍6無鹵阻燃劑。采用該方法制備的玻纖增強(qiáng)尼龍6無鹵阻燃劑對材料的顏色外觀無影響，與樹脂相容性好，在添加量較少的情況下可使玻纖增強(qiáng)的尼龍6達(dá)到UL-94V0級(jí)，且對材料力學(xué)等性能影響極小。

上述步驟(1)的加熱溫度為80-90℃。

上述步驟(2)在室溫下反應(yīng)。