[发明专利]一种阻燃抗菌尼龙6及其制备方法

说明书

本发明提供了一种阻燃抗菌尼龙6的制备方法，包括以下步骤：将氯化钡与硫酸银在水中进行反应，得到氯化银和硫酸钡的共混物；将所述共混物与尼龙6原料混合，进行熔融成型，得到阻燃抗菌尼龙6。由实施例结果可知，利用本发明所述的制备方法得到的阻燃抗菌尼龙6的断裂伸长率在115％以上，弯曲强度在90MPa以上，同时，将所述阻燃抗菌尼龙6对大肠杆菌与金黄色葡萄球菌作用后抑菌圈大小分别在14.8mm以上以及15.6mm以上，极限氧指数在26以上，UL‑94等级可达V0级别。

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，尤其涉及一种阻燃抗菌尼龙6及其制备方法。

背景技术

尼龙6又名聚酰胺6，是指分子主链上含有酰胺键的一类聚合物。它具有良好的化学稳定性、优异的机械性能和热塑性、杰出的耐磨性和弹性回复性等诸多优良性能，在材料领域得到了广泛的应用。但是尼龙6容易吸收环境中的水分，这为细菌与真菌的繁殖提供了良好场所，致使材料变色、出现异味、机械性能下降。常用尼龙6的极限氧指数为26.4，而按UL-94垂直燃烧实验，其阻燃等级达到V-1或V-2。这反映出尼龙6本身具有一定的阻燃性，但还远远达不到阻燃领域的应用标准，从而大大限制了尼龙6的使用范围。因此，许多研究者都在积极地探索抗菌与阻燃系改性尼龙6。

目前，尼龙6抗菌改性的方法是在尼龙6基体里添加抗菌剂。常见的抗菌剂可分为无机抗菌剂和有机抗菌剂。与有机抗菌剂相比，无机抗菌剂具有连续性、持久性、抗菌广谱性、不易产生耐药性、耐热性好和安全性高的优势。目前无机抗菌剂一般采用载体方式制备，否则容易团聚影响抗菌效果以及材料的力学性能。

尼龙6的阻燃改性途径一般包括以下三种：(1)直接添加阻燃剂与尼龙6树脂基体共混复合；(2)在尼龙6聚合物分子链上修饰具有阻燃效应的基团；(3)在尼龙6聚合过程中引入阻燃单体进行共聚复合。其中，第一种方法由于操作简单，成本低等优点，是目前制备阻燃尼龙6最常用的方法。阻燃剂主要分为卤系阻燃剂、磷系阻燃剂、氮系阻燃剂和无机阻燃剂。其中，无机阻燃剂由于与尼龙6之间存在一定的界面差异，不能很好的分散在尼龙6中，导致尼龙6力学性能降低；且它的阻燃机理主要是通过提高成碳率来达到阻燃消烟的目的，需要较大的添加量。

由此可见，现有技术中，添加无机阻燃剂和无机抗菌剂在提高尼龙6的阻燃、抗菌性能的同时，会很大程度上降低尼龙6的力学性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种在保证尼龙6力学性能的前提下通过添加无机阻燃剂和无机抗菌剂来提高尼龙6的阻燃、抗菌性能的方法。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种阻燃抗菌尼龙6的制备方法，包括以下步骤：

将氯化钡与硫酸银在水中进行反应，得到氯化银和硫酸钡的共混物；

将所述共混物与尼龙6原料混合，进行熔融成型，得到阻燃抗菌尼龙6。

优选的，所述反应的温度为50～90℃。

优选的，所述硫酸银与氯化钡的摩尔比为(0.8～1.2)：1。

优选的，所述共混物中氯化银和硫酸钡的粒径独立为50～150nm。

优选的，所述共混物与尼龙6原料的质量比为(0.7～2.1)：1。

优选的，所述熔融成型包括熔融挤出或熔融纺丝。

优选的，所述熔融挤出的温度为180～240℃；

所述熔融挤出过程中螺杆的转速为10～15Hz；所述熔融挤出过程中喂料机的转速为6～10Hz。

优选的，所述熔融纺丝的温度为180～270℃，纺丝速度为2500～4500m/min。