高韧阻燃型尼龙66及制备方法与流程

本发明涉及聚酰胺阻燃材料，尤其是涉及一种高韧阻燃型尼龙66及制备方法。

背景技术：

1、尼龙66是一种含有酰胺基的聚合物，是一种优秀的工程塑料和合成纤维，尼龙66的应用不仅包括民用、军用服装，而且近几年在新能源汽车、轨道交通、电子电器等高端领域的需求呈现出几何级增长。尼龙66属于易燃材料，在使用过程中极易引发火灾，并且伴随严重的滴落，容易引发二次燃烧等次生灾害。在实际应用中十分危险，因此开发具有阻燃性的尼龙66，特别是无卤阻燃尼龙66技术具有十分重要的意义。

2、目前，关于聚酰胺阻燃最广泛的做法是通过与添加阻燃剂共混，使其获得阻燃性。阻燃尼龙66的方法较多，但是阻燃剂用量较大，阻燃剂用量在30％以上甚至更高，导致尼龙66的机械性能受到很大影响。可用于尼龙66的阻燃剂中，次磷酸盐阻燃尼龙66，特别是玻纤增强尼龙66，具有明显优势。二乙基次磷酸铝adp是一种广泛应用于尼龙66的次磷酸盐阻燃剂，但是只有当adp含量较高时才能满足应用的要求，这不仅提高了成本，而且使得聚酰胺的加工性能和力学性能明显变差。通过加入其它阻燃剂复配可以提高adp的阻燃效率，降低用量，改善聚酰胺的力学性能。但是采用阻燃剂复配时，各种阻燃剂性能各异，容易出现阻燃剂“抱团”，分散不均，并且仍存在燃烧后尼龙66熔融滴落的现象。

3、有鉴于此，特提出本发明。

技术实现思路

1、本发明的目的之一在于提供一种高韧阻燃型尼龙66，以缓解现有技术中尼龙66中的复配阻燃剂容易出现抱团、分散不均引起的阻燃效果不佳以及阻燃剂引起的尼龙66力学性能变差的技术问题。

2、本发明的目的之二在于提供一种高韧阻燃型尼龙66的制备方法。

3、为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

4、本发明第一方面提供了一种高韧阻燃型尼龙66，包括尼龙66、复配阻燃剂、热塑性尼龙弹性体和聚四氟乙烯；

5、其中，所述尼龙66为聚己二酰己二胺；

6、所述复配阻燃剂包括二乙基次膦酸盐、改性三聚氰胺氰尿酸盐和二氧化硅。

7、进一步地，按照重量份数计，包括尼龙66为50份-90份、复配阻燃剂10份-25份、热塑性尼龙弹性体5份-10份和聚四氟乙烯0.5份-2份。

8、优选地，按照重量份数计，所述复配阻燃剂包括二乙基次膦酸盐50份-70份、改性三聚氰胺氰尿酸盐15份-25份和二氧化硅10份-20份。

9、进一步地，所述二乙基次膦酸盐包括二乙基次膦酸铝和/或二乙基次膦酸锌。

10、优选地，所述二乙基次膦酸盐的d95粒径为10μm-70μm。

11、优选地，所述二乙基次膦酸盐的d50粒径为20μm-40μm。

12、优选地，所述改性三聚氰胺氰尿酸盐为六角片状，无静电，d50粒径为0.1μm-30μm，优选为10μm-20μm。

13、优选地，所述二氧化硅的粒径为1000目-2000目，优选为1500目。

14、进一步地，所述尼龙66的相对黏度为2.0-3.5。

15、优选地，所述热塑性尼龙弹性体包括聚醚型尼龙6、聚酯型尼龙6、聚醚型尼龙66、聚酯型尼龙66、聚醚型尼龙12和聚酯型尼龙12中的至少一种，优选为聚醚型尼龙12和/或聚酯型尼龙12。

16、进一步地，所述聚四氟乙烯为包覆型聚四氟乙烯，堆密度为400g/l-650g/l，分子量为400万-500万。

17、优选地，所述包覆型聚四氟乙烯的粒径为100μm-250μm。

18、本发明的第二方面提供了所述的高韧阻燃型尼龙66的制备方法，包括以下步骤：

19、a、将所述二乙基次膦酸盐、所述改性三聚氰胺氰尿酸盐和所述二氧化硅混合均匀得到所述复配阻燃剂；

20、b、将所述复配阻燃剂、所述尼龙66、所述热塑性尼龙弹性体和所述聚四氟乙烯混合均匀，得到共混物；

21、c、将步骤b得到的共混物在双螺杆挤出机中进行熔融挤出、造粒得到所述高韧阻燃型尼龙66。

22、进一步地，在高速混合机中进行步骤a或步骤b所述的混合。

23、优选地，所述混合的时间为10min-20min。

24、优选地，步骤b中，所述混合的温度为55℃-65℃。

25、进一步地，还包括在进行步骤b之前，对所述尼龙66进行干燥的过程。

26、优选地，所述干燥的温度为110℃-130℃，所述干燥的时间为8h-12h。

27、进一步地，步骤c中，所述熔融挤出的温度为200℃-280℃，优选为260℃-270℃。

28、步骤c中，所述熔融挤出时，螺杆的转速为50rpm-600rpm，优选为400rpm-500rpm。

29、进一步地，通过拉条或者水环切进行所述造粒。

30、优选地，还包括在造粒后的烘干过程，所述烘干的温度为110℃-130℃。

31、与现有技术相比，本发明至少具有如下有益效果：

32、本发明提供的高韧阻燃型尼龙66中，复配阻燃剂采用二乙基次膦酸盐、改性三聚氰胺氰尿酸盐和二氧化硅复配，降低了阻燃剂中二乙基次膦酸盐的用量；同时改性三聚氰胺氰尿酸盐具有自润滑、无静电和流动性强的特性，提高了复配阻燃剂的分散性能进一步提高了高韧阻燃型尼龙66的机械性能；二氧化硅和聚四氟乙烯防止燃烧过程中，尼龙66的熔融滴落现象。复配阻燃剂、热塑性尼龙弹性体和聚四氟乙烯的加入，整体改善了尼龙66的力学性能和阻燃效果，使该高韧阻燃型尼龙66的拉伸强度可达96.5mpa、弯曲弹性模量可达4411.7mpa，并且厚度在1.6mm时阻燃性能达到美国ul94标准v-0级。

33、本发明提供的制备方法工艺连续，机械化程度高，节省了人力成本，适合大规模工业化生产。

技术特征：

1.一种高韧阻燃型尼龙66，其特征在于，包括尼龙66、复配阻燃剂、热塑性尼龙弹性体和聚四氟乙烯；

2.根据权利要求1所述的高韧阻燃型尼龙66，其特征在于，按照重量份数计，包括尼龙66为50份-90份、复配阻燃剂10份-25份、热塑性尼龙弹性体5份-10份和聚四氟乙烯0.5份-2份；

3.根据权利要求1或2所述的高韧阻燃型尼龙66，其特征在于，所述二乙基次膦酸盐包括二乙基次膦酸铝和/或二乙基次膦酸锌；

4.根据权利要求1或2所述的高韧阻燃型尼龙66，其特征在于，所述尼龙66的相对黏度为2.0-3.5；

5.根据权利要求1或2所述的高韧阻燃型尼龙66，其特征在于，所述聚四氟乙烯为包覆型聚四氟乙烯，堆密度为400g/l-650g/l，分子量为400万-500万；

6.根据权利要求1-5任一项所述的高韧阻燃型尼龙66的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，在高速混合机中进行步骤a或步骤b所述的混合；

8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，还包括在进行步骤b之前，对所述尼龙66进行干燥的过程；

9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤c中，所述熔融挤出的温度为200℃-280℃，优选为260℃-270℃；

10.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，通过拉条或者水环切进行所述造粒；

技术总结
本发明提供了一种高韧阻燃型尼龙66及制备方法，具体涉及聚酰胺阻燃材料技术领域。该高韧阻燃型尼龙66包括尼龙66、复配阻燃剂、热塑性尼龙弹性体和聚四氟乙烯；其中，所述复配阻燃剂包括二乙基次膦酸盐、改性三聚氰胺氰尿酸盐和二氧化硅复配，降低了阻燃剂中二乙基次膦酸盐的用量；同时改性三聚氰胺氰尿酸盐具有自润滑、无静电和流动性强的特性，提高了复配阻燃剂的分散性能，进一步提高了高韧阻燃型尼龙66的机械性能，使该高韧阻燃型尼龙66的拉伸强度可达96.5MPa、弯曲弹性模量可达4411.7MPa，并且厚度在1.6mm时阻燃性能达到美国UL94标准V‑0级。

技术研发人员：廉萌,杨飞
受保护的技术使用者：菏泽奕普新材料有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15