[发明专利]一种无卤阻燃聚酰胺66及其制备方法

权利要求书

1.一种无卤阻燃聚酰胺66的制备方法，其特征是，步骤如下：

1)将DPO基反应型磷系阻燃剂、二元胺和溶剂混合搅拌均匀进行成盐反应，制得阻燃剂盐；所述DPO基反应型磷系阻燃剂的结构式为：

式中，R₁为直链或支化的C₁～C₁₅的次烷基；

所述二元胺的结构通式为H₂N-R₂-NH₂，R₂为直链的C₃～C₁₀的亚烷基或亚芳基；

所述溶剂为水或乙醇；

2)将添加型磷系阻燃剂、66盐和水混合后进行保温保压反应，然后卸压至常压，所述保温保压反应的温度为210～230℃，压力为1.6～2.1MPa，时间为1～3h；

3)调节温度后将阻燃剂盐加入到步骤2)的反应体系中进行缩聚反应，所述缩聚反应的温度240～260℃，时间为1～3h；

4)后处理得到无卤阻燃聚酰胺66；

所述无卤阻燃聚酰胺66分子链中磷含量为0.4～0.8wt％，所述添加型磷系阻燃剂在无卤阻燃聚酰胺66中的含量为4～9wt％。

2.根据权利要求1所述的一种无卤阻燃聚酰胺66的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述DPO基反应型磷系阻燃剂与二元胺的摩尔比为1:1～1.2，DPO基反应型磷系阻燃剂与溶剂的质量比为1:1～2；所述混合搅拌均匀的搅拌速率为50～400r/min，所述成盐反应的温度为60～90℃，成盐反应的时间为2～5h。

3.根据权利要求1所述的一种无卤阻燃聚酰胺66的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述保温保压反应的搅拌速率为50～400r/min；步骤3)中，所述阻燃剂盐的加入时间控制在0.5～1h；缩聚反应体系中，按重量份数计，各组分的加入量为：

4.根据权利要求3所述的一种无卤阻燃聚酰胺66的制备方法，其特征在于，步骤2)中的反应体系中还含有协效阻燃剂和/或己二酸；所述协效阻燃剂的加入量为1～2份，所述己二酸的加入量为0.1～1份。

5.根据权利要求4所述的一种无卤阻燃聚酰胺66的制备方法，其特征在于，所述添加型磷系阻燃剂为二乙基次膦酸铝、二乙基次膦酸锌、甲基丁基次膦酸铝、甲基环己基次膦酸铝或甲基苯基次膦酸铝中的一种以上；

所述协效阻燃剂为锡酸锌、硼酸锌、硫酸钡、三氧化二锑、氢氧化镁、氢氧化铝或二氧化硅中的一种以上。

6.根据权利要求1所述的一种无卤阻燃聚酰胺66的制备方法，其特征在于，步骤4)中，所述后处理的具体步骤为：将体系抽真空到-0.05～-0.1MPa，将温度调节到265～275℃，保持0.5～3h后停止搅拌，继续持续抽真空以达到液相增粘目的，静置10～20min后通氮气出料。

7.一种如权利要求1～6任一项所述的制备方法制得的无卤阻燃聚酰胺66，其特征是：所述无卤阻燃聚酰胺66由阻燃聚酰胺66分子链以及分散在阻燃聚酰胺66分子链之间的添加型磷系阻燃剂组成，所述阻燃聚酰胺66分子链由聚酰胺链段和DPO基反应型磷系阻燃剂链段组成，所述阻燃聚酰胺66分子链中磷元素的含量为0.4～0.8wt％；

所述添加型磷系阻燃剂在无卤阻燃聚酰胺66中的含量为4～9wt％；

所述聚酰胺链段的结构式如下：

所述DPO基反应型磷系阻燃剂链段的结构式如下：

式中，R₁为直链或支化的C₁～C₁₅的次烷基，R₂为直链的C₃～C₁₀的亚烷基或亚芳基。

8.根据权利要求7所述的一种无卤阻燃聚酰胺66，其特征在于，所述添加型磷系阻燃剂为二乙基次膦酸铝、二乙基次膦酸锌、甲基丁基次膦酸铝、甲基环己基次膦酸铝或甲基苯基次膦酸铝中的一种以上。

9.根据权利要求7所述的一种无卤阻燃聚酰胺66，其特征在于，所述无卤阻燃聚酰胺66的极限氧指数大于30％，垂直燃烧测试达到UL94V-0级，燃烧测试中离火自熄，无熔滴产生；

所述无卤阻燃聚酰胺66的耐久性能良好，水洗50次，极限氧指数保持在28％以上；

所述无卤阻燃聚酰胺66的熔点为252～261℃，拉伸强度为58～72MPa，断裂伸长率为35～65％。