[发明专利]一种无卤低烟本征阻燃尼龙66复合材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种无卤低烟本征阻燃尼龙66复合材料的制备方法，是以有机酸改性的金属氢氧化物为阻燃剂，按常规的制备工艺完成。本发明以含有P、N、S等阻燃元素的有机酸对金属氢氧化物进行反应性改性，有效减少了金属氢氧化物在聚合物中的团聚行为，提高了阻燃剂与尼龙66的相容性；同时引入了P、N、S等一系列的阻燃官能团，大大提高了尼龙66的阻燃性，并在一定程度上起到抑烟的效果，因而制备的本征型尼龙66复合材料具有很好的阻燃性能（氧指数可达25.8）和低烟效果。

技术领域

本发明涉及一种的阻燃尼龙66复合材料，尤其涉及一种无卤低烟本征阻燃尼龙66复合材料的制备方法，属于阻燃材料技术领域和高分子材料技术领域。

背景技术

尼龙的产量在工程塑料中居第一位，成为各行各业中不可缺少的结构材料，而其中尼龙66由于其优良的力学性能，良好的摩擦性以及优异的耐热性和电绝缘性能，产量高达尼龙产量的50%。尼龙66本身具有一定的阻燃性，根据美国UL94标准，尼龙66经过垂直燃烧测试，其阻燃等级可达到V-2级，经过氧指数测定，数值可达到24，因此尼龙材料可用于阻燃要求不高的场合。

虽然尼龙材料本身具有一定的阻燃特性，但是像家电和电子电器对材料阻燃性要求高的行业，尼龙本身的阻燃性能已不能满足现有的使用要求。尼龙66的阻燃性的提高主要通过两种途径来实现：（1）采用机械共混的方法，将阻燃剂与尼龙66用双螺杆挤出机通过物理共混的方式加工生产，使其材料具有阻燃性，即在复合过程中加入阻燃添加剂。该方法使用方便应用非常广泛，但是添加型阻燃剂的用量大、效率低，由于阻燃剂与尼龙66基体的相容性比较差，因此会降低复合材料的力学性能。（2）在树脂基体中添加反应型阻燃剂，即阻燃剂作为一种反应单体参加反应，并结合到尼龙66的主链或者侧链上去，这些官能团具有较强的阻燃活性。其优点是阻燃稳定性好、阻燃性能好，对材料的力学性能影响小，而且毒性低。

由于人们对于环保的要求越来越重视，因此过去广泛使用的共混型和反应型溴系阻燃剂因具有环境风险而被淘汰。在磷系阻燃尼龙中，目前可以采用微胶囊红磷、红磷母粒的生产方法等有效的避免含毒磷化氢的释放，但由于其相对漏电起痕指数（CTI）可以达到600V且阻燃性能不如磷系阻燃尼龙好，也限制了其应用的场合。无机阻燃剂中金属氢氧化物如氢氧化铝和氢氧化镁因分解吸热量大，并产生H₂O可起到隔绝空气作用，其分解后氧化物又是耐高温物质。故二种阻燃剂不仅可起到阻燃作用，而且可以起到填充作用，他们均具有不产生腐蚀性卤气及有害气体、不挥发、效果持久、无毒、无烟、无熔融滴落等特点。但其与聚合物的相容性比较差，容易团聚，而且添加量大，因此需要对其进行表面改性，从而在增加尼龙66的阻燃性的同时又对其机械性能没有负面影响。

发明内容

针对现有技术中存在的上述缺陷，本发明的目的在于提供一种无卤低烟阻燃本征型尼龙66复合材料的制备方法。

一、无卤低烟阻燃本征型尼龙66复合材料的制备

（1）有机改性阻燃剂的制备

将金属氢氧化物超声分散于蒸馏水中，并加入有机酸，在60~100℃加热搅拌反应5~8h；旋蒸除去溶剂后，在60~100℃干燥20~24h，得到有机改性的无机阻燃剂。

所述金属氢氧化物为氢氧化铝、氢氧化镁、氢氧化钙。所述有机酸为2-羧乙基苯基次膦酸、苯基膦酸、乙二胺四亚甲基膦酸或对氨基苯磺酸；且金属氢氧化物与有机酸的质量比为1:2~1:8。

（2）本征型尼龙66复合材料的制备