[发明专利]一种共轭交联阻燃尼龙材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种共轭交联阻燃尼龙材料，它是由下述重量份的原料组成的：油酸3‑5份、硅烷化物4‑6份、镍粉0.01‑0.02份、高岭土10‑13份、乙酰丙酮锌1‑2份、乙酸异丁酸蔗糖酯0.3‑0.5份、骨炭2‑3份、烷基酚聚氧乙烯醚0.05‑0.1份、聚四氢呋喃醚二醇4‑7份、二甲基甲酰胺10‑15份、（2，4‑二氯过氧化苯甲酰）0.1‑0.2份、尼龙120‑140份、有机阻燃填料6‑9份，本发明的尼龙材料加入的高岭土等无机填料可以促进均匀的致密碳层的形成，而该碳层可以有效的阻止材料内部的热分解产物进入火焰区，并阻止外面的氧气进入复合材料基体中，可以明显提高复合材料的阻燃性能。

技术领域

本发明属于材料领域，具体涉及一种共轭交联阻燃尼龙材料及其制备方法。

背景技术

由于尼龙具有良好的机械性能和加工性、耐热性、耐腐蚀性以及自润滑性等优点，其被广泛应用于电子通讯、纺织品、化工制造等各个领域。但是，尼龙也存在缺点，它的化学结构主要是碳和氢组成，尼龙是高度可燃的，在燃烧时会在短时间内迅速释放大量热，燃烧伴随着浓烟，并释放CO，CO2，HCN，NH3，CH4，C2H6 等有毒或易燃气体；且由于尼龙熔体强度较低，因而在燃烧过程中极易产生大量有焰溶滴致使火势迅速蔓延；同时，材料点燃后会在短时间内释放大量热，易引起二次燃烧。从微观结构来看，其燃烧过程解释为：首先尼龙在火焰作用下受热，当温度达到 220℃左右尼龙晶格被彻底破坏，材料逐渐软化熔融，随着温度的进一步升高，材料开始热氧化分解，高分子链的弱键处最先断裂，其分子链上与氮原子上α位相连的亚甲基上的氢首先被自由基攻击氧化，产生氢过氧化物，随之使尼龙主链断裂，分子量降低，热稳定性下降。并且主链断裂后形成的低分子量的链段上的亚甲基也会被游离的自由基攻击，使其彻底分解。产生己内酰胺、苯等可燃气体并向周围扩散，为燃烧继续提供原料，在人们的日常生活和生产中存在潜在的火灾隐患。尼龙在燃烧过程中会产生大量有毒、有腐蚀性的烟气，在火灾中造成严重的后果。

鉴于此，当前许多国家都十分重视尼龙的阻燃改性，致力于研制和生产各类阻燃剂；然而目前阻燃添加型存在与基体相容性不好、卤系阻燃剂有毒、污染环境等缺点，在一定程度上限制了其应用。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种共轭交联阻燃尼龙材料及其制备方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种共轭交联阻燃尼龙材料，它是由下述重量份的原料组成的：

油酸3-5份、硅烷化物4-6份 、镍粉0.01-0.02份、高岭土10-13份、乙酰丙酮锌1-2份、乙酸异丁酸蔗糖酯0.3-0.5份、骨炭2-3份、烷基酚聚氧乙烯醚0.05-0.1份、聚四氢呋喃醚二醇4-7份、二甲基甲酰胺10-15份、（2，4-二氯过氧化苯甲酰）0.1-0.2份、尼龙120-140份、有机阻燃填料6-9份。

所述的硅烷化物为六甲基环三硅氧烷。

所述的有机阻燃填料是由下述重量份的原料组成的：

阻燃填料30-40份、三聚氰胺2-5份、聚乙烯醇10-14份、8-羟基喹啉0.4-1份、三羟甲基丙烷2-4份、硬脂酸钡1-3份。

所述的阻燃填料为三氧化二锑、聚磷酸铵、硼酸锌中的至少一种。

一种共轭交联阻燃尼龙材料的制备方法，所述的有机阻燃填料的制备方法，包括以下步骤：

（1）取8-羟基喹啉，加入到其重量10-14倍的无水乙醇中，搅拌均匀，加入三聚氰胺，在60-65℃下保温搅拌1-2小时，得氰胺溶液；

（2）取聚乙烯醇，加入到其重量5-7倍的去离子水中，送入到80-85℃的恒温水浴中，加入硬脂酸钡，保温搅拌20-30分钟，出料，加入上述阻燃填料，超声10-20分钟，得阻燃醇溶液；