[发明专利]一种环保型阻燃剂阻燃尼龙6及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子材料改性领域，具体涉及一种环保型磷-氮单组份膨胀型阻燃剂改性尼龙6及其制备方法。

背景技术

相对于无机和金属材料，高分子材料的易燃性已经严重制约着其更广泛的发展和应用。因此，开展相关阻燃研究具有重大的科学意义和应用价值。研究证实，通过添加阻燃剂来改善高分子材料的阻燃性是一个行之有效的方法；所以，开发高效的阻燃剂成为高分子材料阻燃领域研究的热点。

尼龙6具有优良的综合性能，在工程塑料领域占有重要地位。但是在具有各方面优异性能的同时，尼龙6也具有相对易燃等缺点，这极大地限制了它在某些领域的应用和发展，尤其是电子、电器产品在使用过程中因故障造成温度过高或高压放电时，尼龙6极易引起燃烧而发生火灾。因此，开发阻燃性能良好的尼龙6显得迫切而有必要；通过阻燃改性，提高尼龙材料的阻燃性，进而促进相关行业产品向高性能、高质量方向发展，具有重要的实际意义。

CN102898683A公开了一种尼龙6用复合环保阻燃剂，由三甲硅基甲基膦酸二甲酯、氰尿酸三聚氰胺、三氧化二锑、偏硼酸钡和八钼酸铵组成，不含卤素且具有良好的阻燃功能；CN104744690A公开了一种阻燃尼龙6及其制备方法，将氨甲基苯基次膦酸加入到阻燃尼龙6的聚合体系中，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，还可以在阻燃剂添加很少的情况下使得尼龙6具有很好的阻燃效果。但是，上述复配型阻燃剂在无卤阻燃方面虽取得良好效果，但该类阻燃剂存在着阻燃性能不持久、对基体力学性能破坏较大的缺点。

发明内容

为解决现有技术中存在阻燃性能不持久、对基体力学性能破坏较大、不环保等缺陷，本发明的目的在于提供一种环保型磷-氮单组份膨胀型阻燃剂改性尼龙6及其制备方法，通过引入阻燃性能好、环保且耐水溶性的的单组份磷-氮膨胀型阻燃剂与无机协效阻燃剂共同阻燃尼龙6，获得力学性能和阻燃性能俱佳、且安全环保的高性能尼龙6改性材料。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

一种环保型磷-氮单组份膨胀型阻燃剂改性尼龙6，由包含以下重量份的组分组成：尼龙6 50-90份，磷-氮单组份膨胀型阻燃剂5-25份，无机协效阻燃剂2-10份，相容剂2-10份，抗氧剂1-5份。

所述的尼龙6由己内酰胺、氨甲基苯基次膦酸和聚合物催化剂聚合而成，极限氧指数为30-35。

所述的单组份磷-氮膨胀型阻燃剂选自季戊四醇螺环磷酰对甲苯胺、聚乙二胺季戊四醇双磷酸酯和新戊二醇环磷酰三聚氰胺中一种或两种以上组合。

所述的无机协效阻燃剂选自氢氧化镁、锑酸钠和硼酸锌中的一种或两种以上组合。

所述的相容剂选自马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)、马来酸酐接枝聚乙烯(PE-g-MAH)、马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物(POE-g-MAH)或马来酸酐接枝乙丙橡胶(EPDM-g-MAH)中的一种。

所述的抗氧剂选自亚磷酸苯二异癸酯、多烷基双酚A亚磷酸酯或丙烯酸酯类抗氧剂中的一种或两种以上组合。

所述的丙烯酸酯类抗氧剂选自3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙烯酸酯、3-(3-叔丁基-4-羟基苯基)丙烯酸酯或3-(3，5-二叔丁基-2羟基苯基)丙烯酸酯中的一种。

一种环保型磷-氮单组份膨胀型阻燃剂改性尼龙6的制备方法，包含以下步骤：

(1)按照配比称取各种原料，将尼龙6在90-120℃真空烘箱中干燥1-3h，然后将干燥处理后的尼龙6与磷-氮单组份膨胀型阻燃剂、无机协效阻燃剂、相容剂、抗氧剂加入到高速混料机中充分混合均匀；

(2)将步骤(1)中的混合物加入到双螺杆挤出机中熔融成熔体，挤出温度为235-285℃，挤出机转速为100-500r/min，然后分切、干燥、冷却、包装即得环保型磷-氮单组份膨胀型阻燃剂改性尼龙6。

本发明具有如下优点：通过引入阻燃性能好、环保且耐水溶性的的单组份磷-氮膨胀型阻燃剂与无机协效阻燃剂共同阻燃尼龙6，获得力学性能和阻燃性能俱佳的尼龙6，同时降低了尼龙6的吸水率；另一方面，兼具环保和阻燃的性能，进一步扩大了尼龙6的应用领域，表现出良好的发展潜力和广阔的应用前景；加工过程简单，易于控制。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例1