一种耐光热阻燃聚酰胺6及其制备方法和应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种耐光热阻燃聚酰胺6及其制备方法和应用。
【背景技术】
[0002] 聚酰胺（Polyamide，简称PA，俗称尼龙)是一种广泛应用的工程塑料，目前PA已成 为五大工程塑料中产量最大、应用最广、品种最多的一类，其品种繁多，有PA6、PA66、PA11、PA12、PA46、PA610、PA612、PA1010等，其中PA6和PA66是用量最大的两种聚酰胺材料。
[0003] 相关数据表明2009年全球市场中聚酰胺6和聚酰胺66两种聚酰胺的份额约为 550万吨，其中2/3主要应用于生产纤维，而另外1/3用于转换成工程塑料(聚酰胺共混料)， 由此可看出聚酰胺6和聚酰胺66是全球工程塑料市场中的重要聚合物，2008年约占全球工 程塑料的28%，仅次于聚碳酸酯的34%。而聚酰胺6和聚酰胺66最主要的消耗场所是汽车 和电子电气工业，根据相关数据，在2010年欧洲的汽车和电气电子工业消耗的聚酰胺分别 约占44%和27%，其他主要消耗场所为建筑业和包装厂。由于2008年日本经济受到全球金 融危机影响，聚酰胺树脂产量出现了大幅度下降，但是随着金融危机的退去，日本国内聚酰 胺树脂需求量开始逐步增加，2009年日本聚酰胺树脂的产量为55万吨，占到整个工程塑料 产量的29%。其各领域的构成比为：汽车领域为37%，电子电气领域23%，薄膜包装为30%，其 他约为10%。然而在2011年日本国内遭受地震引发的海啸，使其经济再次遭受重创，但是低 潮期后必有一个高潮期.对聚酰胺的需求也会增加。
[0004] 聚酰胺材料由于其结构中含有的酰胺基团有较强的极性，容易受到高温、紫外线、 水分等环境因素的影响，高分子链产生交联、断裂、异构化等反应，导致材料性能劣化。
[0005] 相关研宄表明，聚酰胺在空气或阳光下最主要的降解方式是光氧降解。当其暴露 于波长大于290nm的光照下就会导致光氧降解，而且光氧降解是以自由基自氧化历程进行 的。由于大部分产品都会与光有直接的接触，因而必然会对其性能的稳定产生影响。
[0006] 聚酰胺稳定化的处理，主要是长效热稳定及长效光稳定。加工聚酰胺时，色污及热 老化极易发生，传统上一般使用亚磷酸酯来抑制其色污或受氧化情况。目前商业上常用的 热稳定剂主要有铜盐、芳香胺、受阻酚和受阻胺四类。铜盐常与卤素化合物或磷化合物合 用，但体系缺点是会造成色污以及容易被水抽取出来。芳香胺也是很有效的稳定剂，使用浓 度高（0. 5°/p2%)，由于芳香胺会造成色污，仅可用于对色污要求不高的领域，近年来也有对 芳香胺特定产品做修饰将其用于浅色或无色制品。受阻酚不具有以上二类的缺点，尤其在 兼顾良好的热氧化稳定性、良好的颜色稳定性以及在接触食品的制品中，受阻酚成为首选， 使用浓度在〇. 2~0. 7%，并可能在缩聚过程中也可作为添加型母料。受阻胺热稳定剂在聚酰 胺中的使用浓度较低（〇. 〇4°/cH). 1%)，在聚合反应时添加不产生色污染现象，有很好的热稳 定效果，为近年来研宄开发的热点领域，受阻胺为一类非常好的热与光稳定剂(抗氧剂及光 稳定剂在聚酰胺高分子材料之应用，林德培，塑料老化与防老化技术交流会论文集)。
[0007] 目前聚酰胺6的抗老化主要是通过加入复合抗氧剂，例如抗氧剂168与 IrganoxlOlO、Irganoxl076以及Cyanoxl790等并用的复合抗氧剂，用于尼龙6和尼龙66 用量为0. 29^0. 4%，加工后黄度指数明显下降(抗氧剂168的合成与应用，赵颖等，化学工程 师，2003年8月）。
[0008] 虽然很多复合抗氧剂能够提高聚酰胺6在抗热氧老化过程中的性能，但改善作用 有限，也并非所有抗氧剂组合对聚酰胺6的性能都有改善作用。
[0009] 然而，目前还没有同时具备抗光热氧、阻燃、高拉伸强度和耐候性的聚酰胺6产 品，对聚酰胺6各方面性能的改善仍然有待提高。
【发明内容】
[0010] 本发明的目的在于提供一种具有抗热氧降解性能优异，阻燃性能好，且拉伸强度 好，耐候性好的耐光热阻燃聚酰胺6。
[0011] 本发明提供的耐光热阻燃聚酰胺6,按重量份数计，制备原料包括： 聚酰胺6 94份； 三聚氰胺氨基磺酸盐 2份； 光稳定剂GW-480 1~3份； 抗氧化剂168 1~3份。
[0012] 其中三聚氰胺氨基磺酸盐为现有技术公开的产品，其结构如下：
【主权项】
1. 一种耐光热阻燃聚酰胺6,其特征在于，按重量份数计，制备原料包括： 聚酰胺6 94份； 三聚氰胺氨基磺酸盐 2份； 光稳定剂GW-480 1~3份； 抗氧化剂168 1~3份。
2. 根据权利要求1所述的耐光热阻燃聚酰胺6,其特征在于，制备原料包括： 聚酰胺6 94份； 三聚氰胺氨基磺酸盐 2份； 光稳定剂GW-480 2份； 抗氧化剂168 2份。
3. 根据权利要求1或2所述的耐光热阻燃聚酰胺6,其特征在于，所述聚酰胺6的相对 粘度在2. 6~3. 4之间。
4. 权利要求1~3任一所述的耐光热阻燃聚酰胺6的制备方法，其特征在于，步骤为： (1)预混：将聚酰胺6、三聚氰胺氨基磺酸盐、抗氧剂168和光稳定剂GW-480加入到混 合机里面预混合，预混合温度为30~50°C，混合机转速400~500rpm，混合时间3~6分钟； (2 )挤出造粒：将步骤（1)所得预混合物料加入双螺杆挤出机进行挤出造粒，挤出时双 螺杆挤出各区段的温度为150~250°C，螺杆转速固定为308rpm，下料速度为20rpm，挤出的 物料经冷却、切粒获得产品。
5. 根据权利要求4所述的耐光热阻燃聚酰胺6的制备方法，其特征在于，步骤（1)预混 合温度40 °C，转速400rpm，混合时间5分钟。
6. 根据权利要求4或5所述的耐光热阻燃聚酰胺6的制备方法，其特征在于，步骤（2) 双螺杆挤出机的主机筒分十段控制温度，从加料口到机头出口依次为150°C、235°C、245°C、 250 °C、250 °C、245 °C、245 °C、245 °C、245 °C、245 °C。
7. 权利要求1~3任一所述的耐光热阻燃聚酰胺6作为纺织材料的应用。
【专利摘要】本发明公开了一种耐光热阻燃聚酰胺6及其制备方法和应用，该耐光热阻燃聚酰胺6的制备原料按重量份数计包括：94份聚酰胺6、2份三聚氰胺氨基磺酸盐、1~3份光稳定剂GW-480和1~3份抗氧化剂168。将各原料加入到混合机里面，30~50℃，400~500rpm下预混合3~6分钟，所得预混合物料加入双螺杆挤出机进行挤出造粒，挤出的物料经冷却、切粒获得产品。本发明的耐光热阻燃聚酰胺6，其各原料在适当用量范围内进行混配后，通过高温共混，各物料间互相作用，相互影响，发生协同作用，使得获得的产品阻燃性、抗氧化性和拉伸强度都有所提高，具备优异的稳定性，良好的耐久性以及耐候性。
【IPC分类】C08K5-3435, C08L77-02, C08K5-526, B29C47-92, C08K5-435
【公开号】CN104592747
【申请号】CN201510051237
【发明人】倪利锋, 刘国, 梁万志, 陶春立, 雷建龙, 薛东, 彭治汉, 王宁萍, 夏浪平
【申请人】江苏弘盛新材料股份有限公司
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2015年1月30日