專利名稱：一種用于玻纖增強pa6的環(huán)保無鹵阻燃劑及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種新型的磷、氮系環(huán)保無鹵阻燃劑，該阻燃劑用于玻纖增強的尼龍 6(PA6)。
背景技術：
尼龍，即聚酰胺(PA)，是主鏈上含有酰胺基團(-NHC0-)的高分子化合物，是重要的工程樹脂，居五大通用工程塑料之首，在日常生活和工業(yè)領域中應用十分廣泛。根據(jù)聚酰胺單元鏈節(jié)中含碳原子數(shù)目不同可分為PA6、PA66、PA46等，其中PA6、PA66應用最廣泛， 產(chǎn)量最大。PA6具有良好的綜合性能。但因其分子結構中含有親水基團酰胺基，故易吸水、 吸濕，結果引起制品機械強度下降，并影響到尺寸穩(wěn)定性，PA6雖然有一定的自熄性，但仍是可燃物，在帶電工作環(huán)境中，由于漏電、短路、電弧、電火花的情況引起的火災的危險依然存在，采用玻璃纖維(簡稱玻纖)增強可克服PA6機械性能方面的不足，但玻纖的加入使得 PA6由于“燈芯效應”更易燃燒，因此從20世紀70年代開始，世界各國對提高尼龍的阻燃性能進行了廣泛的研究。目前阻燃PA6所用的阻燃劑70%為含鹵阻燃劑，含鹵阻燃劑雖然具有良好的阻燃效果，但是由于其釋放出大量的煙霧和有毒氣體刺激眼睛和呼吸系統(tǒng)，會造成“二次傷害”。 特別是多溴二苯類，會產(chǎn)生二苯類物質(zhì)，可能對人體有致癌作用，因此含鹵阻燃劑的應用受到了很大限制，開發(fā)切實可行的無鹵阻燃劑勢必成為當務之急。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種用于玻纖增強PA6的環(huán)保無鹵阻燃劑，該阻燃劑在玻纖增強的PA6中可以完全替代溴、銻類阻燃劑，在添加量小并保證對材料力學性能影響較小的前提下實現(xiàn)阻燃UL 94 VO級。本發(fā)明的技術方案是一種用于玻纖增強PA6的環(huán)保無鹵阻燃劑，其特征是，由下述重量份的原料制成，磷酸鋁10 12、三聚氰胺氰尿酸鹽4 5、聚磷酸銨I 3、協(xié)效成炭劑O. 5 3. O、阻燃協(xié)效劑O. 5 3. O和抗氧劑O. 2 I. O ;所述磷酸鋁是由磷酸與氫氧化鋁反應制得。其中，協(xié)效成炭劑可以為4A分子篩、納米蒙脫土、沸石或硅酸鋁鎂；阻燃協(xié)效劑為硼酸鋅或水滑石；抗氧劑為抗氧劑1010或抗氧劑168。優(yōu)選配比為主阻燃劑磷酸鋁12、三聚氰胺氰尿酸鹽5、聚磷酸銨3、協(xié)效成炭劑2、 阻燃協(xié)效劑3和抗氧劑O. 5。制備方法取磷酸加入到反應釜中，再在反應釜中加入相當于磷酸體積8 10 倍的水作為溶劑，然后將氫氧化招(氫氧化招與磷酸的摩爾比為O. 8 I. 2 I,優(yōu)選為 I I)加入反應爸中，控制反應溫度80°C 90°C,反應6h-8h后經(jīng)離心、干燥、粉碎,得到主阻燃劑磷酸鋁，然后將主阻燃劑磷酸鋁與三聚氰胺氰尿酸鹽、聚磷酸銨、協(xié)效成炭劑、阻燃協(xié)效劑和抗氧劑按照上述比例在捏合機中50°C 80°C的溫度下捏合2h-3h，即得到本發(fā)明
女口
廣PR ο
本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明產(chǎn)品具有優(yōu)良的阻燃功能，且存在發(fā)煙量小的特點， 可以完全替代溴銻阻燃劑用于阻燃玻纖增強的PA6 ;在成本價格方面也比溴、銻類阻燃劑具有更高的性價比(價格為4萬左右)；在應用上與溴、銻類阻燃劑用量相同甚至更少；環(huán)保方面，指標優(yōu)于溴、銻類產(chǎn)品。該阻燃劑在玻纖增強的PA6中可以完全取代溴、銻阻燃劑， 達到較高的阻燃級別(美國UL94 VO級)。本發(fā)明的性能指標如下表I所示。表I本發(fā)明廣品的性能指標
權利要求
1.一種用于玻纖增強PA6的環(huán)保無鹵阻燃劑，其特征是，由下述重量份的原料制成，磷酸鋁10 12、三聚氰胺氰尿酸鹽4 5、聚磷酸銨I 3、協(xié)效成炭劑O. 5 3. O、阻燃協(xié)效劑O. 5 3. O和抗氧劑O. 2 I. O ;所述磷酸鋁是由磷酸與氫氧化鋁反應制得；所述協(xié)效成炭劑為4A分子篩、納米蒙脫土、沸石或硅酸鋁鎂，所述阻燃協(xié)效劑為硼酸鋅或水滑石；所述抗氧劑為抗氧劑1010或抗氧劑168。
2.如權利要求I所述的一種用于玻纖增強PA6的環(huán)保無鹵阻燃劑，其特征是，由下述重量份的原料制成，磷酸鋁12、三聚氰胺氰尿酸鹽5、聚磷酸銨3、協(xié)效成炭劑2、阻燃協(xié)效劑3 和抗氧劑O. 5。
3.一種制備權利要求I或2所述的用于玻纖增強PA6的環(huán)保無鹵阻燃劑的方法，其特征是，取磷酸加入到反應釜中，再在反應釜中加入相當于磷酸體積8 10倍的水作為溶劑， 然后將氫氧化招加入反應爸中，控制反應溫度80°C 90°C,反應6h 8h后經(jīng)離心、干燥、 粉碎，得到主阻燃劑磷酸鋁，然后將主阻燃劑磷酸鋁與三聚氰胺氰尿酸鹽、聚磷酸銨、協(xié)效成炭劑、阻燃協(xié)效劑和抗氧劑在捏合機中50°C 80°C的溫度下捏合2h 3h，得到產(chǎn)品；所述氫氧化鋁與磷酸的摩爾比為O. 8 I. 2 I。
4.如權利要求3所述的制備用于玻纖增強PA6的環(huán)保無鹵阻燃劑的方法，其特征是，所述氫氧化鋁與磷酸的摩爾比為I : I。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于玻纖增強PA6的環(huán)保無鹵阻燃劑及其制備方法。該阻燃劑由下述重量份的原料制成，磷酸鋁10～12、三聚氰胺氰尿酸鹽4～5、聚磷酸銨1～3、協(xié)效成炭劑0.5～3.0、阻燃協(xié)效劑0.5～3.0和抗氧劑0.2～1.0；所述磷酸鋁是由磷酸與氫氧化鋁反應制得。本發(fā)明產(chǎn)品具有優(yōu)良的阻燃功能，且存在發(fā)煙量小的特點，可以完全替代溴銻阻燃劑用于阻燃玻纖增強的PA6；在成本價格方面也比溴、銻類阻燃劑具有更高的性價比；在應用上與溴、銻類阻燃劑用量相同甚至更少；環(huán)保方面，指標優(yōu)于溴、銻類產(chǎn)品。該阻燃劑在玻纖增強的PA6中可以完全取代溴、銻阻燃劑，達到較高的阻燃級別。
文檔編號C08L77/02GK102604376SQ20121006629
公開日2012年7月25日 申請日期2012年3月14日 優(yōu)先權日2012年3月14日
發(fā)明者畢燕, 牛民卜, 耿玉杰 申請人:濟南泰星精細化工有限公司