本发明涉及一种无卤阻燃型聚己内酰胺复合材料的制备方法，属于阻燃材料技术领域。
背景技术：
尼龙是被最早也是最广泛应用的工程塑料之一，其中聚己内酰胺是尼龙材料最重要的一种。20世纪30年代由美国杜邦公司开发应用，具有强度高、耐油、耐磨、耐化学腐蚀性等诸多优良性能，广泛应用于汽车制造业、电子工业、航空工业等领域；如今随着各个行业对材料防火安全要求的不断提高以及国家有关政策的相继出台，普通尼龙在阻燃要求较高领域的使用受到一定限制。而且聚己内酰胺作为一种有机高分子材料其自身易燃烧，极限氧指数(loi)相对较低(一般低于24％)，且燃烧时易滴落，容易引起二次燃烧，因此在应用时需要对聚己内酰胺进行阻燃处理。目前商业化的阻燃尼龙主要是通过向尼龙中添加无机阻燃剂或卤系阻燃剂来实现的虽然这些尼龙材料有较好的阻燃效果，但所用的无机阻燃剂添加量多，对材料的力学性能产生较大的影响，含卤素的阻燃剂容易产生有毒气体对人体造成了严重的危害在发生火灾燃烧时会释放大量烟雾，如具有强腐蚀性、毒性或致癌的卤化氢气体、多溴代二苯二噁英和多溴代二苯并呋喃等物质。在其废料处理时，也会对环境造成二次污染。
技术实现要素：
本发明的目的是解决现有添加无机阻燃剂添加量大成本高，和一些含卤素阻燃剂有毒等技术难点，提供了一种添加量较少，成本较低，阻燃效率高的磷氮膨胀型阻燃剂阻燃聚己内酰胺复合材料的制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
第一方面，本发明提供了一种磷氮阻燃剂，其分子结构如式i所示：
第二方面，本发明提供了一种如前述的磷氮阻燃剂的制备方法，是将二苯基次磷酰氯与无水哌嗪在溶剂中进行回流反应，即得。
作为优选方案，所述二苯基次磷酰氯与无水哌嗪的摩尔比为2:1。
作为优选方案，所述回流反应的温度为40～80℃。
第三方面，本发明还提供了一种无卤阻燃型聚己内酰胺复合材料的制备方法，其包括如下步骤：
将聚己内酰胺树脂与前述的磷氮阻燃剂混匀，在200～260℃下进行熔融共混，得到所述无卤阻燃型聚己内酰胺复合材料。
作为优选方案，所述聚己内酰胺树脂与磷氮阻燃剂的重量百分数分别为75～95％和5～25％。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、通过本发明方法制备的磷氮系无卤阻燃聚己内酰胺复合材料，在燃烧时熔滴量减少，而且燃烧过后会形成致密的残炭，很好的保护了基体材料；
2、高效阻燃聚己内酰胺复合材料的应用，可以降低汽车、电子电气、交通运输和航天航空等领域因火灾引起的损失。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明中的磷氮阻燃剂的红外谱图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
本发明中所使用的聚己内酰胺的可选择德国巴斯夫的b3zg4、沙伯基础gy6il或黑龙江尼龙厂的pa6。
本发明中所使用的磷氮阻燃剂的制备方法如下：
将二苯基次磷酰氯与无水哌嗪按照2:1的摩尔比溶于在溶剂中，在40～80℃下进行回流反应，即得。
本发明制备的磷氮阻燃剂的红外谱图如图1所示：
在1261cm-1的波数下存在p＝o的特征峰，在948cm-1的波数下存在p-n的特征峰，在1438cm-1的波数下存在p-ph的特征峰。
实施例1
本实施例涉及一种阻燃型聚己内酰胺复合材料的制备方法，其包括如下步骤：
将占阻燃聚己内酰胺总质量百分比5％的阻燃剂与占95％的聚己内酰胺，投入混合机中混合均匀，然后将该阻燃剂与聚己内酰胺树脂熔融共混，注带，冷却，切粒后即可得到阻燃等级达ul94v-1(3.2mm)的阻燃聚己内酰胺粒料。
实施例2
本实施例涉及一种阻燃型聚己内酰胺复合材料的制备方法，其包括如下步骤：
将占阻燃聚己内酰胺总质量百分比10％的阻燃剂与占90％的聚己内酰胺，投入混合机中混合均匀，然后将该阻燃剂与聚己内酰胺树脂熔融共混，注带，冷却，切粒后即可得到阻燃等级达ul94v-1(3.2mm)的阻燃聚己内酰胺粒料。
实施例3
本实施例涉及一种阻燃型聚己内酰胺复合材料的制备方法，其包括如下步骤：
将占阻燃聚己内酰胺总质量百分比15％的阻燃剂与占85％的聚己内酰胺，投入混合机中混合均匀，然后将该阻燃剂与聚己内酰胺树脂熔融共混，注带，冷却，切粒后即可得到阻燃等级达ul94v-0(3.2mm)的阻燃聚己内酰胺粒料。
实施例4
本实施例涉及一种阻燃型聚己内酰胺复合材料的制备方法，其包括如下步骤：
将占阻燃聚己内酰胺总质量百分比20％的阻燃剂与占80％的聚己内酰胺，投入混合机中混合均匀，然后将该阻燃剂与聚己内酰胺树脂熔融共混，注带，冷却，切粒后即可得到阻燃等级达ul94v-0(3.2mm)的阻燃聚己内酰胺粒料。
实施例5
本实施例涉及一种阻燃型聚己内酰胺复合材料的制备方法，其包括如下步骤：
将占阻燃聚己内酰胺总质量百分比25％的阻燃剂与占75％的聚己内酰胺，投入混合机中混合均匀，然后将该阻燃剂与聚己内酰胺树脂熔融共混，注带，冷却，切粒后即可得到阻燃等级达ul94v-0(3.2mm)的阻燃聚己内酰胺粒料。
对比例1
将占阻燃聚己内酰胺总质量百分比1％的阻燃剂与占99％的聚己内酰胺，投入混合机中混合均匀，然后将该阻燃剂与聚己内酰胺树脂熔融共混，注带，冷却，切粒后得到阻燃等级为ul94v-2(3.2mm)的阻燃聚己内酰胺粒料。
对比例2
将占阻燃聚己内酰胺总质量百分比3％的阻燃剂与占97％的聚己内酰胺，投入混合机中混合均匀，然后将该阻燃剂与聚己内酰胺树脂熔融共混，注带，冷却，切粒后得到阻燃等级为ul94v-2(3.2mm)的阻燃聚己内酰胺粒料。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。