[发明专利]一种无卤抗熔滴阻燃尼龙6树脂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种无卤抗熔滴阻燃尼龙6树脂及其制备方法，结构式为：将尼龙6酯化物、聚苯基硅氧烷PDPS、酯交换催化剂加入反应容器中，通入氮气置换容器内空气，在160～200℃下反应3～5h后，调节反应容器内压力为0～200Pa，继续反应3～5h，即得。本发明将苯基硅氧烷以化学共聚的方式引入尼龙6的主体结构中，使得阻燃剂与尼龙6完美结合，不仅不会对尼龙6的机械性能产生负面影响，反而在赋予尼龙6绿色环保、抗熔滴性能的同时，尼龙6获得更良好更持久的阻燃效果。

技术领域

本发明属于阻燃树脂及其制备领域，特别涉及一种无卤抗熔滴阻燃尼龙6树脂及其制备方法。

背景技术

尼龙6是一种燃烧速度快，释热量极高的高分子材料，此外在燃烧过程中还会释放大量浓烟并伴有熔滴的现象，对人体和生态环境均会造成严重的伤害。目前广大研究人员为了改善尼龙6的燃烧性能，已做了许多研究工作，也正逐渐向绿色环保、综合性能良好的方向发展。

专利CN 104311877A涉及一种反应型尼龙阻燃剂及制备方法，其特征在于：无卤含磷共聚型阻燃剂先与二元醇反应，获得阻燃酯化液；随后与二元酸反应获得无卤含磷尼龙阻燃剂。本发明得到的阻燃剂耐250℃高温，极限氧指数在30％以上，UL94指数可达V-0级以上，且具有永久阻燃效果。

专利CN 103351605 A公开了一种绿色环保阻燃尼龙，运用磷氮复合无卤聚合物，甲基苯基硅氧烷支链型预聚物，结合锑基纳米复合环保阻燃剂对尼龙6进行阻燃处理，制备出综合性能优良，不含卤素，低烟，环保的阻燃型尼龙6树脂。

专利CN 105482448 A公开了一种耐热阻燃尼龙管材，其将尼龙6、聚甲基氢硅氧烷、环氧树脂、钛酸酯偶联剂改性纳米氧化锌、改性针状硅灰石、胺化碳纳米管、纳米二氧化硅、二乙基次膦酸铝、硬脂酸镧等共混。制备出耐热阻燃尼龙管材，其耐热性和阻燃性好，强度高，抗冲击性能优异，用其制成的尼龙管综合性能好，使用寿命长。

由此可见，目前在阻燃尼龙6领域，以共聚形式将阻燃剂加入到尼龙6的阻燃产品，通常以磷酸盐作为阻燃剂的主体，氮系、硅系、金属等阻燃剂作为辅助阻燃材料，然而磷系阻燃剂在燃烧过程中会产生磷酸、偏磷酸等有毒的中间产物，必然会在使用过程中产生负面的影响。而以共混方式制备的阻燃材料，为了达到较好的阻燃效果，阻燃剂的添加量较大，必然会造成尼龙6材料力学性能大幅下降。因此兼顾力学性能及阻燃性能要求，同时满足环保的需求，必然是阻燃剂及阻燃树脂今后发展的关键。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种无卤抗熔滴阻燃尼龙6树脂及其制备方法，将一种羧基封端的尼龙6预聚体与二醇进行酯化反应形成尼龙6酯化物，随后与反应制得的纯硅系阻燃预聚物进行酯交换反应的过程，进而合成阻燃效果良好且抗熔滴的环保无毒尼龙6树脂。

本发明的一种无卤抗熔滴阻燃尼龙6树脂，所述无卤抗熔滴阻燃尼龙6树脂的结构式

为：

其中2≤m≤5，5≤n≤40，10≤p≤30。

本发明的一种无卤抗熔滴阻燃尼龙6树脂的制备方法，包括：

制备绿色环保的硅系阻燃低聚物：

(1)按重量份数，将10份二苯基硅二醇DPSD、0.05～0.25份催化剂、l0份有机溶剂混合溶解，然后在25～80℃，压力50～800Pa条件下反应，待反应完全后得到聚苯基硅氧烷PDPS；

制备尼龙6酯化物：

(2)按重量份数，将100份己内酰胺、1～10份开环剂、0～5份助开环剂及1～20份封端剂加入到反应釜中，通入氮气3～6次直至釜内空气置换完毕，并保有0.02～0.1MPa的压力，随后升温至220～260℃，搅拌反应2～3h；然后将釜内压力调节至50～400Pa，于200～240℃继续反应1～2h，得到一定分子量的端羧基化的PA6预聚物；