1.一種有機(jī)磷系阻燃共聚尼龍,其通式如下式(1)所示:
其中,R選自H、C1-C5烷基、C6-C10芳基、C3-C10雜芳基;R優(yōu)選為H、C1-C3烷基、C6-C8芳基、C3-C6雜芳基;
R1、R2各自獨(dú)立選自直鏈、支化或環(huán)狀的C1-C10亞烷基,C6-C15亞芳基或亞芳烷基、C3-C10酯基;R1、R2各自獨(dú)立優(yōu)選為直鏈、支化或環(huán)狀的C1-C5亞烷基,C6-C10亞芳基或亞芳烷基、C3-C8酯基;
R3選自C3-C12線性、支化或環(huán)狀亞烷基、C6-C10亞芳基、C3-C10雜芳基;R3優(yōu)選為C3-C8線性、支化或環(huán)狀亞烷基、C6-C8亞芳基、C3-C8雜芳基;
R4選自C3-C12線性或支化亞烷基;R4優(yōu)選為C3-C8線性、或支化亞烷基;
x表示1-50,y表示1-50,n表示1-100;x優(yōu)選為2-30,y優(yōu)選為2-30,n優(yōu)選為2-80,更優(yōu)選5-50。
2.權(quán)利要求1所述的阻燃尼龍的制備方法,包括以下步驟:
(A)將式(2)的有機(jī)磷系阻燃單體或其衍生物與式(3)的二胺類單體反應(yīng);
其中,R選自H、C1-C5烷基、C6-C10芳基、C3-C10雜芳基;R優(yōu)選為H、C1-C3烷基、C6-C8芳基、C3-C6雜芳基;
R1、R2各自獨(dú)立地選自直鏈、支化或環(huán)狀的C1-C10亞烷基,C6-C15亞芳基或亞芳烷基、C3-C10酯基;R1、R2各自獨(dú)立地優(yōu)選為直鏈、支化或環(huán)狀的C1-C5亞烷基,C6-C10亞芳基或亞芳烷基、C3-C8酯基;
R3選自C3-C12線性、支化或環(huán)狀亞烷基、C6-C10亞芳基、C3-C10雜芳基;R3優(yōu)選為C3-C8線性、支化或環(huán)狀亞烷基、C6-C8亞芳基、C3-C8雜芳基;
獲得下式(4)的化合物:
其中,R4選自C3-C12線性或支化亞烷基;優(yōu)選為C3-C8線性或支化亞烷基;
(B)讓式(4)的化合物與式(5)內(nèi)酰胺反應(yīng),獲得式(1)的尼龍:
其中,R、R1、R2、R3、R4、x、y、n如以上所定義。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法,其中,式(2)的阻燃單體與式(3)的二胺類單體按照1:0.1-20,優(yōu)選1:0.5-10,更優(yōu)選1:1-2的摩爾比反應(yīng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的制備方法,其中,在步驟(A)中,二胺類單體稍過量,使制備的鹽溶液的PH為7-9;反應(yīng)溫度在5-20min內(nèi)由室溫升到40-70℃;和/或
步驟(A)中所述二胺類單體為己二胺、癸二胺、壬二胺、十一烷二胺、十二烷二胺、脂肪族C6-C20亞氨基二胺、芳香族二胺、脂環(huán)族二胺中的一種或多種;和/或
在步驟(B)中,將內(nèi)酰胺單體、步驟(A)的反應(yīng)產(chǎn)物、抗氧劑、分子量調(diào)節(jié)劑、催化劑加入反應(yīng)釜,氮?dú)鈿夥障?,調(diào)控反應(yīng)溫度和壓強(qiáng),制得所需有機(jī)磷系阻燃共聚尼龍材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求2-4中任一項(xiàng)所述的制備方法,其中,在步驟(B)中,所述內(nèi)酰胺單體為己內(nèi)酰胺、癸內(nèi)酰胺、十一內(nèi)酰胺、十二內(nèi)酰胺,以及具備內(nèi)酰胺特征的各種內(nèi)酰胺單體中的一種或多種;和/或
所述抗氧劑為對(duì)苯二胺和二氫喹啉等化合物及其衍生物,2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、雙(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)硫醚、四〔β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸〕季戊四醇酯等中的一種或多種;和/或
所述催化劑為次亞磷酸鈉、甲基苯磺酸、新二茂鐵手性尼龍配體等中的一種或多種;和/或
所述分子量調(diào)節(jié)劑為苯甲酸、己二酸、醋酸中的一種或多種。
6.根據(jù)權(quán)利要求2-5中任一項(xiàng)所述的制備方法,其中,步驟(B)中,具體包括以下步驟:
a.將內(nèi)酰胺單體、步驟(A)所得鹽、催化劑、分子量調(diào)節(jié)劑、抗氧劑、適量水加入反應(yīng)釜,抽真空、充氮?dú)鈹?shù)次,使得反應(yīng)初期,釜內(nèi)壓強(qiáng)為0.1-0.5MPa;
b.加熱反應(yīng)釜,升溫至200-250℃,壓強(qiáng)為1.6-2.1MPa時(shí),維持此反應(yīng)條件30-180min;
c.在230-280℃開始緩慢泄壓至常壓,然后抽真空至-0.01至-0.1MPa,再共聚10-180min;
d.最后充入氮?dú)?、排放物料、冷卻、切粒、萃取、干燥得到最終產(chǎn)物。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法,其中,步驟a中,所述內(nèi)酰胺單體的加入總量為所述阻燃單體質(zhì)量的8-100倍,優(yōu)選10-40倍,更優(yōu)選12-30倍;所述催化劑、抗氧劑為所述內(nèi)酰胺聚合單體或內(nèi)酰胺聚合物質(zhì)量的0.01%-1.0%,優(yōu)選0.05-0.5%,更優(yōu)選0.08-0.2%,更優(yōu)選例如約1/1000。