[发明专利]一种尼龙6专用阻燃功能母料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，涉及一种尼龙6专用阻燃功能母料及其制备方法。

技术背景

尼龙6因其优异的力学性能和耐药品腐蚀性，在汽车、电气设备、机械部构、交通器材、纺织、造纸机械等方面得到广泛应用，但阻燃性极差的缺点使它的应用受到了很大的限制。

目前，一般是直接添加阻燃剂来赋予尼龙6阻燃性能。卤系阻燃剂是一种阻燃效率高的阻燃剂，但其燃烧时，会放出对人体有害的气体，其应用受到限制。最新开发的膨胀型和无机阻燃剂虽然是环保型阻燃剂，但要达到良好的阻燃效果，必须要大的添加量，这导致尼龙6材料或其制品的外观、加工性能和物理机械性能明显劣化，影响尼龙6材料的应用。另一方面，阻燃剂及助剂基本上都为粉状，在高分子材料的加工过程中，逐项添加阻燃剂及其它助剂，给实际加工和各项操作带来了诸多不便，例如，不易准确控制添加比例，操作工人的劳动保护隐患等。

因此，有必要开发一种尼龙6专用无卤阻燃功能母料，一方面可以增加尼龙6材料的阻燃性能，另一方面在添加此尼龙6阻燃母料可以不损害或低损害尼龙6材料的多种性能如力学性能、热稳定性等，同时还便于运输和加工使用。

发明内容

本发明的目的是提供一种价格低廉、添加量低、且添加到尼龙6基体中，既可以提高基体阻燃性和耐热性，同时又能保持尼龙6基体良好的机械性能，而且可以明显提高基体热变形温度和气体阻隔性的尼龙6专用无卤阻燃功能母料；本发明的另一个目的是提供一种操作简单、能耗低，易于工业化生产的制备方法。

本发明的尼龙6专用阻燃功能母料为主阻燃剂、阻燃协效剂、载体树脂、抗氧剂、偶联剂和分散剂共混而成的混合物；

每100重量份的尼龙6专用阻燃功能母料中含有主阻燃剂40～75份、阻燃协效剂3～20份、载体树脂20～40份、抗氧剂0.4～2份、偶联剂0.5～3份、分散剂0.5～5份；

所述的主阻燃剂为氢氧化镁、红磷、三聚氰胺、聚磷酸铵、聚磷酸三聚氰胺中的至少一种；

所述的阻燃协效剂为硼酸锌、氧化锌、二氧化硅、聚硅氧烷、阻燃化改性粘土中的至少一种；其中，阻燃化改性粘土为成熟商品，可以直接市场购买，例如浙江丰虹新材料股份有限公司生产的阻燃化改性粘土系列FR-1、FR-2、FR-3。

所述的载体树脂为尼龙6；

所述的抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基)苯丙酸]季戊四醇酯（抗氧剂1010）、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯（抗氧剂1076）、三（2，4-二叔丁基苯基）亚磷酸酯（抗氧剂168）、双（2，4-二叔丁基苯酚)季戊四醇二亚磷酸酯（抗氧剂626）、双（十八烷基）季戊四醇二亚磷酸酯（抗氧剂618）中的至少一种；

所述的偶联剂为γ―氨丙基三乙氧基硅烷（KH-550）、γ―甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（KH-570）、异丙基三（二辛基磷酰基）钛酸酯（NSZ-20）中的至少一种；

所述的分散剂为硬脂酸钙、硬脂酸锌、聚乙烯蜡中的至少一种；

制备该尼龙6专用阻燃功能母料的具体方法是：将主阻燃剂、阻燃协效剂、抗氧剂、偶联剂、分散剂和载体树脂按比例加入捏合机中，搅拌混合均匀，起料后在真空60～100℃下烘干，成粗料；将粗料经过双螺杆挤出机熔融、挤出、造粒，制得母料成品。

本发明通过对主阻燃剂，阻燃协效剂和载体树脂的优选，以双螺杆挤出机熔融造粒，制得一种尼龙6专用阻燃功能母料。通过本发明制备的阻燃母料，可以直接按比例添加到尼龙6基体中，改善尼龙6材料的阻燃性能。同时，该尼龙6专用阻燃功能母料不含卤素，燃烧时不会放出有害气体。

与目前常见的阻燃材料相比，本发明的阻燃功能尼龙6母料同时具有提高基体材料阻燃性能和保持基体良好的机械性能，而且可以明显提高基体热变形温度和气体阻隔性并方便使用的特点。

具体实施方式

实施例1

将400g聚磷酸三聚氰胺、200gFR-1丰虹阻燃化改性粘土、380g尼龙6、4g抗氧剂1076、7g偶联剂KH-550、9g硬脂酸钙加入捏合机中，搅拌混合均匀，起料后在真空60℃下烘干，然后经过双螺杆挤出机熔融、挤出、造粒，制得1000g尼龙6专用阻燃功能母料成品。

实施例2

将450g红磷、100g硼酸锌、400g尼龙6、20g抗氧剂1010、5g偶联剂KH-570、25g硬脂酸锌加入捏合机中，搅拌混合均匀，起料后在真空80℃下烘干，然后经过双螺杆挤出机熔融、挤出、造粒，制得1000g尼龙6专用阻燃功能母料成品。