[发明专利]一种高粘度阻燃聚酰胺66及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高粘度阻燃聚酰胺66及其制备方法。所述高粘度阻燃聚酰胺66的制备方法包括如下步骤：在聚酰胺66的聚合过程中加入阻燃剂预聚体即得；所述阻燃剂预聚体由含磷阻燃剂、二元胺和二元醇在水中依次经预聚反应和聚合反应得到。本发明通过先进行预聚反应制备低分子量阻燃预聚体；(2)再在聚酰胺66聚合工艺的中后期加入，进行抽真空的方法，克服了阻燃剂耐温低的问题，在聚合工艺的中后期加入阻燃预聚体又解决了早期加入阻燃剂使聚合物粘度偏低的问题，从而成功制备出高粘度的阻燃聚酰胺66。

技术领域

本发明涉及一种高粘度阻燃聚酰胺66及其制备方法，属于阻燃剂制备领域。

背景技术

聚酰胺66是聚酰胺中产量与消耗量最大的品种，约占聚酰胺总量的50％左右。聚酰胺66具有高强、耐磨等诸多优良性能，被广泛应用于建筑、纺织、化工、军事等领域。然而聚酰胺66的可燃性影响了其更广泛的应用。添加有效的阻燃剂及相关协效阻燃剂，使聚酰胺66材料具有阻燃性，是目前阻燃技术中较普遍的方法，从工艺角度一般有共混与共聚两种方法。目前大部分研究集中在聚酰胺66与共混阻燃剂以及相关协效阻燃剂共混造粒上，这种共混方式暴露了诸多缺点，如阻燃剂添加量多、分散性差、聚酰胺66性能被限制等，缩小了共混类阻燃聚酰胺66的应用范围。

采用反应性的阻燃剂与聚酰胺66单体进行共聚反应，在聚酰胺66大分子链上引入阻燃单元，实现聚酰胺66的永久阻燃性，是近几年关于阻燃聚酰胺66研究的重点。目前，涌现了大量专利报道共聚型阻燃聚酰胺66：如授权发明专利CN104211954B公开了一种无卤阻燃尼龙66聚合物的制备方法，采用反应性的阻燃剂DOPO衍生物与二元酸或二元胺共聚生成盐，再与尼龙66盐共聚，得到无卤阻燃尼龙66。发明专利201510435341.6公开了一种共聚阻燃聚酰胺66纤维的制备方法，其将一种含磷反应型阻燃剂，经聚合反应制得嵌段阻燃聚酰胺66共聚物，然后将聚酰胺66共聚物切粒，干燥后，熔融纺丝制备阻燃聚酰胺66纤维。中国专利(公开号CN1266445A)采用反应性的阻燃剂CEPPA与尼龙66的单体共聚而得到阻燃尼龙66聚合物，阻燃剂分子键入聚合物分子链中，使得产品的阻燃性能长久有效。采用反应性的阻燃剂或阻燃预聚体与聚酰胺66单体共聚而得到阻燃聚酰胺66聚合物是一种行之有效的改善聚酰胺66产品阻燃性能的方案，但共聚阻燃聚酰胺66中，由于阻燃剂的引入，形成大量的位阻效应，使共聚阻燃聚酰胺66粘度偏低，需要进行再增粘的工序，容易造成发黄或者端氨基不匹配等问题，为后续加工或纺丝带来麻烦。

发明内容

本发明的目的是提供一种高粘度阻燃聚酰胺66及其制备方法，以解决共聚阻燃聚酰胺66粘度偏低的问题。

本发明方法先将羧膦酸(含磷阻燃剂)和二元胺、二元醇等反应物通过预聚反应形成低分子量阻燃预聚体，其中，羧膦酸作为阻燃元素磷的来源。然后，在聚酰胺66 聚合工艺的中后期加入上述阻燃预聚体，同时进行抽真空等，最后得到高粘阻燃聚酰胺66切片。

本发明首先提供一种阻燃剂预聚体的制备方法，包括如下步骤：含磷阻燃剂、二元胺和二元醇在水中依次经预聚反应和聚合反应即得。

上述的制备方法中，所述阻燃剂预聚体的重均分子量可为2000～4000。

上述的制备方法中，所述预聚反应之前，所述方法还包括将所述含磷阻燃剂、所述二元胺、所述二元醇和所述水混合0.5～1h的步骤；

所述预聚反应和所述聚合反应均在惰性气氛中进行。

上述的制备方法中，所述预聚反应的温度为50～90℃，时间为0.5～1.5h；

所述聚合反应的温度为180～190℃，时间为1～2h；

所述聚合反应在0.15～0.3MPa的压力下进行，具体可为0.2MPa。

上述的制备方法中，所述含磷阻燃剂、所述二元胺、所述二元醇与所述水的摩尔比为1：1.1～1.2：1：50～100。