一種阻燃尼龍材料的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種阻燃尼龍材料的制備方法，其特征在于，具體步驟包括：將包括尼龍切片58.79～72.56重量份、三聚氰胺12.61～18.92重量份、磷酸11.53～17.29重量份和成炭劑3～5重量份在內(nèi)的原料混合均勻后投入雙螺桿擠出機(jī)中，最后經(jīng)擠出、造粒獲得阻燃尼龍材料。本發(fā)明采用兩種阻燃成分在與尼龍熔融共混過程中原位形成阻燃劑三聚氰胺聚磷酸鹽(MPP)。這種方法生成的MPP可以納米尺寸均勻分散在尼龍基體相中，阻燃效率有良好的提高。最后制備的阻燃尼龍阻燃性能優(yōu)良、力學(xué)性能下降較少。
【專利說明】一種阻燃尼龍材料的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種三聚氰胺聚磷酸鹽阻燃尼龍材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]尼龍是世界上品種最多、應(yīng)用最廣的工程塑料，其總產(chǎn)量已位居工程塑料領(lǐng)域的首位。尼龍具有良好的力學(xué)性能、耐溶劑性、耐磨性、耐化學(xué)藥品和自潤滑性，同時它的摩擦系數(shù)低，便于加工成型。如今，尼龍主要應(yīng)用于交通運(yùn)輸、電子電器和機(jī)械等行業(yè)。其中在電子電氣領(lǐng)域中的尼龍有30%左右是要求有良好阻燃性能的。目前對尼龍進(jìn)行阻燃改性主要有化學(xué)改性和物理改性兩種?；瘜W(xué)阻燃改性是通過化學(xué)反應(yīng)將阻燃組分引入尼龍的主鏈或者側(cè)鏈上，從而是分子鏈本身能有阻燃性能。物理阻燃改性是在尼龍基體中引入阻燃組分或者阻燃劑，經(jīng)過混合造粒而制備得到阻燃改性尼龍材料。通過共混阻燃改性是最為方便和使用最為廣泛的方法。目前，隨著環(huán)境保護(hù)觀念日漸深入人心，鹵素阻燃劑的使用量逐漸下降，阻燃尼龍的無鹵化，在通用塑料和工程塑料的發(fā)展都是比較快的，因為這類尼龍更有利于保護(hù)環(huán)境和人類健康。
[0003]阻燃劑三聚氰胺聚磷酸鹽(MPP)是尼龍比較理想的阻燃劑，化學(xué)組成元素與尼龍相近，與尼龍基體相容性較好。同時三聚氰胺聚磷酸鹽分子中含有氮、磷元素，阻燃效率高。中國專利(201310268169.0)以烷基次膦酸鹽、三聚氰胺聚磷酸鹽等為阻燃劑，加入少量抗靜電劑，尼龍為 基體通過擠出機(jī)熔融共混制得阻燃抗靜電尼龍材料。這種方法雖然制得了阻燃抗靜電尼龍，但阻燃劑三聚氰胺聚磷酸鹽添加量大，較多阻燃劑的引入會降低材料的力學(xué)性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種阻燃效率高、力學(xué)性能好的阻燃尼龍材料的制備方法。
[0005]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種阻燃尼龍材料的制備方法，其特征在于，具體步驟包括:將包括尼龍切片58.79~72.56重量份、三聚氰胺12.61~18.92重量份、重量濃度為80-90%的磷酸11.53~17.29重量份和成炭劑3~5重量份在內(nèi)的原料混合均勻后投入雙螺桿擠出機(jī)中，最后經(jīng)擠出、造粒獲得阻燃尼龍材料。
[0006]優(yōu)選地，所述的尼龍切片為尼龍6、尼龍610和尼龍66中的任意一種或幾種。
[0007]優(yōu)選地，所述的成炭劑為季戊四醇或4A分子篩。
[0008]優(yōu)選地，所述的擠出步驟的擠出機(jī)轉(zhuǎn)速到120~150rpm。
[0009]本發(fā)明在目前阻燃劑與聚合物直接共混方法上的改進(jìn)，兩種阻燃單體通過與尼龍在擠出過程中原位生成阻燃劑三聚氰胺聚磷酸鹽，這種方法生成的MPP可均勻的分散于尼龍基體相中，可以有效提高阻燃效果，降低力學(xué)性能的損耗。此外，在擠出造粒過程中加入成炭劑，可以促進(jìn)MPP的成炭效果，有利于提高阻燃性能。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0011]1、阻燃劑原位生成使阻燃劑均勻分布于尼龍基體中，阻燃效率提高，成炭劑季戊四醇的加入進(jìn)一步提高阻燃性能。
[0012]2、最后得到的阻燃尼龍阻燃效果明顯，力學(xué)性能下降較小。
【具體實施方式】
[0013]為使本發(fā)明更明顯易懂，茲以優(yōu)選實施例，并作詳細(xì)說明如下。
[0014]實施例1
[0015]將尼龍6切片58.79重 量份、三聚氰胺18.92重量份、85% (wt)的磷酸17.29重量份和成炭劑(季戊四醇、湖北宜化集團(tuán))5重量份混合均勻后投入雙螺桿擠出機(jī)中，升溫熔融、調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速為150rpm，擠出機(jī)溫度設(shè)置在220°C~240°C (擠出機(jī)一到八區(qū)溫度分別為180、235、235、235、230、235、230、230)，機(jī)頭溫度為230°C。通過雙螺桿擠出切粒得阻燃尼龍6樹脂。將該配比樹脂注塑成樣條進(jìn)行極限氧指數(shù)測定，發(fā)現(xiàn)氧指數(shù)大有提高，可達(dá)27.8%,垂直燃燒測試亦能達(dá)到UL-94V-0級，阻燃效果顯著。
[0016]實施例2
[0017]將尼龍66切片72.56重量份、三聚氰胺12.61重量份、85% (wt)的磷酸11.53重量份和成炭劑(季戊四醇、湖北宜化集團(tuán))3重量份混合均勻后投入雙螺桿擠出機(jī)中，升溫熔融、調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速為120rpm，擠出機(jī)溫度設(shè)置在230°C~260°C (擠出機(jī)一到八區(qū)溫度分別為200、255、255、255、250、255、250、250)，機(jī)頭溫度為240°C。通過雙螺桿擠出切粒得阻燃尼龍66樹脂。將該配比樹脂注塑成樣條進(jìn)行極限氧指數(shù)測定，發(fā)現(xiàn)氧指數(shù)較尼龍66有很大提高，能到26.1 %，阻燃效果顯著。
[0018]實施例3
[0019]將尼龍6切片67.98重量份、三聚氰胺15.77重量份、85% (wt)的磷酸12.25重量份和成炭劑(4A分子篩，洛陽建龍化工有限公司)4重量份混合均勻后投入雙螺桿擠出機(jī)中，升溫熔融、調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速為150rpm，擠出機(jī)溫度設(shè)置在220°C~240°C (擠出機(jī)一到八區(qū)溫度分別為180、235、235、235、230、235、230、230)，機(jī)頭溫度為230°C。通過雙螺桿擠出切粒得阻燃尼龍6樹脂。將該配比樹脂注塑成樣條進(jìn)行極限氧指數(shù)測定，發(fā)現(xiàn)氧指數(shù)大有提高，可達(dá)26.6%，阻燃效果顯著。
[0020]實施例4
[0021 ] 將尼龍6和尼龍66切片(尼龍6和尼龍66按6: 4的比例混合)共69.23重量份、三聚氰胺14.66重量份、85% (wt)的磷酸12.10重量份和成炭劑(季戊四醇、湖北宜化集團(tuán))4重量份混合均勻后投入雙螺桿擠出機(jī)中，升溫熔融、調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速為120rpm，擠出機(jī)溫度設(shè)置在230°C~260°C (擠出機(jī)一到八區(qū)溫度分別為190、250、250、250、250、255、240、240)，機(jī)頭溫度為240°C。通過雙螺桿擠出切粒得阻燃尼龍樹脂。將該配比樹脂注塑成樣條進(jìn)行極限氧指數(shù)測試，發(fā)現(xiàn)氧指數(shù)為26.7%，阻燃效果顯著。
【權(quán)利要求】
1.一種阻燃尼龍材料的制備方法，其特征在于，具體步驟包括:將包括尼龍切片58.79~72.56重量份、三聚氰胺12.61~18.92重量份、重量濃度為80-90 %的磷酸11.53~17.29重量份和成炭劑3~5重量份在內(nèi)的原料混合均勻后投入雙螺桿擠出機(jī)中，最后經(jīng)擠出、造粒獲得阻燃尼龍材料。
2.如權(quán)利要求1所述的阻燃尼龍材料的制備方法，其特征在于，所述的尼龍切片為尼龍6、尼龍610和尼龍66中的任意一種或幾種。
3.如權(quán)利要求1所述的阻燃尼龍材料的制備方法，其特征在于，所述的成炭劑為季戊四醇或4A分子篩。
4.如權(quán)利要求1所述的阻燃尼龍材料的制備方法，其特征在于，所述的擠出步驟的擠出機(jī)轉(zhuǎn)速到120~150rpm。
【文檔編號】C08K5/053GK104017356SQ201410253907
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年6月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月9日
【發(fā)明者】張玉龍 申請人:上海眾力汽車部件有限公司