[发明专利]尼龙6阻燃复合材料制备方法

说明书

本发明提供了一种尼龙6阻燃复合材料制备方法，包括：称取尼龙6树脂、MCA阻燃剂、4‑氧‑2,2,6,6‑四甲基哌啶‑1‑氧自由基，加入混合机搅拌均匀，得到预混料；将预混料加入1号失重称，从双螺杆挤出机主喂料口加入；熔融混合挤出造粒。本发明通过添加能与自由基有效结合的无卤化合物，4‑氧‑2,2,6,6‑四甲基哌啶‑1‑氧自由基，可显著提升阻燃性能。

技术领域

本发明涉及阻燃材料领域，特别涉及一种尼龙6阻燃复合材料制备方法。

背景技术

尼龙6具备了优异的综合性能，其改性复合材料在众多领域具有广泛的应用，从民用到军用，从陆地到空中，从人们的衣食住行到生活起居，成为重要的高分子材料。在整个通用工程塑料当中，尼龙(PA)成为产量最大，应用领域最广的一种高分子材料。但是尼龙容易燃烧，纯尼龙6的氧指数为22.7％，并且燃烧速度快，熔滴现象严重。三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)是一种适用于尼龙6的低成本无卤阻燃剂，它具有含氮量高、热稳定性好、低毒、低烟的优点。但是在燃烧过程中MCA是以气相阻燃为主，成炭量少且炭层疏松，因此阻燃效率低。利用MCA制备对尼龙6阻燃高分子材料，其阻燃性能往往只能达到UL94-V2级别。

溴系阻燃剂阻燃效率高，主要是因为卤元素物质能在燃烧的过程中不断的结合消耗自由基，降低自由基的量，阻止了燃烧反应的继续进行。但其产生的有毒有害气体卤化氢HX，限制了它在环保要求下的使用。

发明内容

本发明提供了一种尼龙6阻燃复合材料制备方法，以解决至少一个上述技术问题。

为解决上述问题，作为本发明的一个方面，提供了一种尼龙6阻燃复合材料制备方法，包括：称取尼龙6树脂、MCA阻燃剂、4-氧-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基，加入混合机搅拌均匀，得到预混料；将预混料加入1号失重称，从双螺杆挤出机主喂料口加入；熔融混合挤出造粒。

优选地，挤出工艺各区段温度分别为：输送段190℃-200℃、熔融段235℃-245℃、剪切段245℃-265℃、排气段235℃-245℃、挤出段250℃-255℃。

优选地，尼龙6树脂、MCA阻燃剂、4-氧-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基的份数比为：(90-94)：(3.5-9)：(1-2.5)。

优选地，尼龙6树脂、MCA阻燃剂、4-氧-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基的份数比为：94：(4-45)：(1-2.5)。

优选地，尼龙6树脂、MCA阻燃剂、4-氧-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基的份数比为：90：(7.5-9)：(1-2.5)。

本发明通过添加能与自由基有效结合的无卤化合物，4-氧-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基，可显著提升阻燃性能。

具体实施方式

以下对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

本发明提供了一种利用氮氧稳定自由基提升尼龙6无卤阻燃性能的方法，通过添加能与自由基有效结合的无卤化合物，4-氧-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基，来显著提升阻燃性能。可能的阻燃机理是：一是结合燃烧过程中产生的自由基，阻断燃烧链式反应；二是杂环化合物结构能有效促进成碳，弥补MCA阻燃中成碳不足的缺陷。

4-氧-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基

实施例1