[发明专利]一种无卤阻燃尼龙6的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种无卤阻燃尼龙6的制备方法

背景技术

尼龙6的阻燃改性不仅是工程塑料研究的重点，同时也一直是纺织领域研究的前沿学科。在众多研究中，虽然PA6纤维能够实现阻燃，但大多数使用含卤或含磷阻燃剂与PA6基体树脂共混纺丝或在织物后整理工序中通过表面处理来达到阻燃目的；无卤阻燃PA6塑料的研究及生产也仅限于螺杆共混。

上述阻燃尼龙6工程塑料的制备采用的方法均是螺杆共混；由于加入的阻燃剂量大，微细阻燃剂在加工过程中易团聚形成应力集中点，同时加上尼龙6肌体树脂经过螺杆的二次加工受热降解，阻燃尼龙6的力学性能较纯尼龙6下降大，只能用于塑料行业。

近年来，随着低毒性、低烟尘、低添加量、低成本和抗滴落的阻燃剂的开发，以及适合于制造阻燃锦纶工艺的推出，锦纶纤维阻燃化将日趋普及。日本宇部兴产在PA中加人至少一种有机磷化合物作阻燃剂开发出阻燃锦纶，阻燃效果好且不影响纤维的物性；三光开发科研所研制的阻燃锦纶选用的含磷阻燃剂对PA具有特别的亲和力，由于添加量小，耐热性好，也不影响纤维物性；这两种制备技术虽然是在聚合过程中加入的阻燃剂，但由于磷系阻燃剂与尼龙6的相容性有一定限度，织物在使用过程中阻燃剂易析出而影响阻燃的持久性，同时，这类阻燃剂燃烧时生成具有强烈腐蚀性的磷酸或五氧化二磷等，产生烟雾密度大，易使现场人员中毒。

国内山西省化学纤维研究所所研制的锦纶阻燃剂NF-8702还比较理想。但需采用后整理法：即在尼龙6纺丝成织物后，织物经过加热的阻燃剂溶液进行热处理而成，这类处理方法仍存在一些不尽人意的问题，如阻燃的持久性，阻燃锦纶的毒性，发烟性，阻燃处理后很能保持锦纶纤维原有的优良特征等。

目前尼龙6的阻燃主要是通过两种途径实现。(1)使用添加型阻燃剂，即通过机械共混方法，将阻燃剂加入到聚酰胺中，使其获得阻燃性；采用此类方法无论制备阻燃PA6纤维还是阻燃工程塑料，对阻燃PA6树脂的应用都带来了一定的影响。(2)使用反应型阻燃剂，即阻燃剂是作为一种反应单体参加反应，并结合到聚酰胺的主链或侧链上去，使聚酰胺本身含有阻燃成分；本发明采用第二种途径：即在己内酰胺聚合过程中加入阻燃单体及其它阻燃协效剂一步原位法聚合阻燃尼龙6。

专利技术2005100220464是以三聚氰胺(MEL)和氰尿酸(CA)为原料，聚酰胺高分子为基体树脂，以水为分散介质，在分子复合剂及缚水增塑剂的作用下，通过螺杆在挤出加工过程中原位合成MCA并制备了阻燃聚酰胺纳米复合材料；该发明方法制备阻燃尼龙6时，增加了螺杆挤出工序，一方面是导致生产成本增加，另一方面是增加了尼龙6肌体树脂的二次热降解几率，难于保证阻燃剂与尼龙充分混合均匀，使基础树脂力学性能损失较大，加快了阻燃尼龙6材料的老化步伐。

文献Preparation，properties and characterizationsof.halogen-free..nitrogen-phosphorous..flame-retarded glass fiberreinforced polyamide 6 composite[Polymer Degradation and Stability，91(9)，2003-2013]采用原位聚合的方法合成了含磷一氮系阻燃剂，该阻燃剂也是通过螺杆与尼龙共混来制备玻璃纤维阻燃增强尼龙6，所制备的材料只能用于玻璃纤维增强尼龙6组合物，仅适用于工程塑料。

其它文献报道的阻燃尼龙6材料也较多是采用填加型。即通过填加各种阻燃填加剂来实现。

现有技术制备阻燃尼龙6时，由于加入的阻燃剂量大，微细阻燃剂在加工过程中易团聚形成应力集中点，有加上尼龙6肌体树脂经过螺杆的二次加工受热，因此，材料的力学性能较纯尼龙6下降幅度大，只能用于塑料行业；同时，由于增加了后续螺杆工序，阻燃尼龙6制造成本也有一定提高，因而也直接增加了用户原材料成本。

发明内容

为了克服现有制备阻燃尼龙6技术上的不足，拟采用本发明方法来制备无卤阻燃尼龙6。