[发明专利]一种阻燃聚酰胺6/苝四甲酸二酐复合材料及其制备方法

说明书

本发明涉及功能材料技术领域，具体涉及一种阻燃聚酰胺6材料的制备方法。利用原位聚合，将苝四甲酸二酐枝接到尼龙6上，从而得到得到聚酰胺6/苝四甲酸二酐复合材料。

技术领域

本发明属于复合材料的制备领域，特别是涉及一种聚酰胺6/苝四甲酸二 酐阻燃复合材料的制备方法。

背景技术

聚酰胺6本身具有耐磨、耐油、自润滑、绝缘、力学性能优良、易加工 成型、耐弱酸碱等优良的综合性能，但普通聚酰胺6也存在着易燃烧，极限 氧指数较低的缺陷，使其应用受到一定的限制，不能广泛应用于交通、电子 电器、消费品、机械工业和其他行业。

Nylon6作为一种优良的工程塑料，在具有各项优良性能的同时，它同很 多高分子材料一样，具有易燃性，这一性质使其在应用中受到了极大限制。 它在燃烧时，燃烧速度快，并伴随着大量熔滴产生，熔滴滴落极易包覆在物 体表面，导致下层物体引燃及产生腐蚀等灾害。这对于工业应用来说，是严 重的安全隐患。2007年，为加强公共场所的安全管理，公安部实施了针对阻 燃塑料制品新标GB20286-2006《2006年公共场所阻燃制品及组件燃烧性能 要求和标识》，对高聚物燃烧烟密度和毒性提出了新的要求，对高聚物的发 展产生了新的压力。因为一般聚合物不但易燃，而且燃烧时的烟密度和毒性 都很高。另外，由于“烛芯效应”在玻纤增强的Nylon6中有很强的表现，可 以在很大程度上造成Nylon6抗燃烧性的减弱，甚至使得进行过一般阻燃改性 的Nylon6根本无法达到国家标准的要求。这更是使得复合改性Nylon6的研 究和应用受到不小的冲击。而且由于其合成分子为极性分子，极限氧指数很 低，易吸水，对安全性和应用环境提出了一定要求，极大地限制了Nylon6在 交通运输，电子，电器等方面的应用。而对于阻燃Nylon6，其应用却更可以 得到大大的扩展。阻燃改性尼龙主要可以扩展应用于电子、低压电器、IT、 OA等目前具有良好发展前景的行业领域。仅以低压电器行业为例，随着国民 生产总值和发电设备的不断增长，将拉动低压电器行业持续发展。2011年全 国低压电器总产值近550亿元，低压电器用工程塑料需求量达到6万吨，而 且以年均10％的速率增长。因此，高性能环保阻燃尼龙的应用前景广阔。目前，国内企业对高性能环保阻燃尼龙材料的需求主要依赖进口，存在材料价 格高、供货周期长等问题，严重制约了我国电子、低压电器、IT、OA等行业 的发展。因此开发具有自主知识产权的高性能环保阻燃尼龙材料将为国内电 子、低压电器、IT、OA等行业提供具有自主知识产权的高分子材料，填补 国内空白，对国内相关行业的快速发展具有重要意义。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种经济有效，且简单 环保的一种聚酰胺6/苝四甲酸二酐阻燃复合材料制备方法，该方法无需大量 的阻燃剂的使用，能简单快速制得聚酰胺6/苝四甲酸二酐阻燃复合材料。

本发明包括如下技术方案：

一种聚酰胺6/苝四甲酸二酐阻燃复合材料的制备方法，其特点是：包括 以下方法制备：

方法1.称取己内酰胺，6-氨基己酸，氯化锰(0.001-0.005g)，苝四甲酸 二酐，次磷酸(0.0025-0.0075g)添加到四口烧瓶中，打开冷凝水，开始通入 氮气5分钟，然后在氮气保护氛围下，加热使其熔融并开始搅拌，加热，药 品开始融化，每隔10-20分钟将电压升高一小格，继续升高温度，恒温反应 2-3个小时，随后逐步将温度升高到250-270℃，恒温反应4-5h，反应结束后， 将聚合物从反应容器中倒出，得到苝四甲酸二酐/聚酰胺6聚合物，关闭氮气 和冷水；

方法2.将聚酰胺6、氯化锰、苝四甲酸二酐投入到双螺杆挤出机中，熔 融挤出、造粒。所述的挤出机的工艺参数为：一区温度为150～200℃，二区 温度为185～225℃，三区温度为185～215℃，四区温度为195～215℃，机头温 度为205～215℃。