[发明专利]一种尼龙树脂改性专用无卤阻燃增效功能母粒及其制备方法

说明书

本发明涉及塑料改性加工技术领域，尤其是一种尼龙树脂改性专用无卤阻燃增效功能母粒及其制备方法；所述功能母粒以多重复合包覆二乙基次膦酸铝为磷系阻燃剂，所述功能母粒的质量百分比组成如下：多重复合包覆二乙基次膦酸铝55.0～65.0 wt.%、无水硼酸锌20.0～30.0 wt.%、尼龙6树脂8.0～10.0 wt.%、星形尼龙3.0～5.0 wt.%、苯乙烯–丙烯腈共聚物包覆聚四氟乙烯0.5～1.0 wt.%、分散剂0.5～1.0 wt.%、润滑剂0.3～0.5 wt.%；本发明所制备的功能母粒与传统阻燃功能母粒相比，显著提高了二乙基次膦酸铝的耐热性和热稳定性，使其适应尼龙树脂要求的高加工温度，从而更有效地提升了二乙基次膦酸铝对尼龙树脂的阻燃效果。

技术领域

本发明涉及塑料改性加工技术领域，尤其是一种尼龙树脂改性专用无卤阻燃增效功能母粒及其制备方法。

背景技术

尼龙树脂作为一类重要的工程塑料，在机械装备、用家电器、工业电子电器、汽车等交通工具领域得到广泛应用。当尼龙树脂应用于电子电气领域时，往往需要实施阻燃改性来提高其使用安全性。工程塑料阻燃改性可通过加入阻燃剂并经过双螺杆挤出机的熔融共混来实现。阻燃剂能够阻止工程塑料被引燃并抑制火焰传播，可有效提高塑料的抗燃烧性能。按阻燃元素类别分类，阻燃剂通常可分为卤系（卤系又分为氯系和溴系）、磷系、锑系、镁系、硼系、钼系等等。虽然当前溴系阻燃剂被公认为是具有适用性广、使用方便、阻燃效果优异、能够对大多数工程塑料实施高阻燃效率的最有效阻燃剂，但火灾发生时，这类含溴阻燃材料会产生大量的烟雾和有毒的腐蚀性卤化氢气体，造成二次危害，目前在很多阻燃应用领域已逐步推广使用无卤阻燃材料。无卤阻燃剂以磷氮系化合物和金属氢氧化物为主，其阻燃的工程塑料在燃烧时发烟量小，不产生有毒有害、腐蚀性气体，被称为无公害阻燃剂，也成为未来尼龙类工程塑料阻燃技术发展的方向。

二乙基次膦酸铝是一种安全高效的磷系阻燃剂、也是膨胀型无卤阻燃体系的主要组成部分，在各类高附加值工程塑料无卤阻燃改性过程中被广泛使用。虽然二乙基次膦酸铝的耐热性和热稳定性较其它磷系阻燃剂要高，但当应用于加工温度高于250℃的尼龙类工程塑料，尤其诸如耐高温尼龙树脂等加工温度超过300℃的高加工温度工程塑料时，其在加工过程中仍会发生热分解等问题。此外，二乙基次膦酸铝在应用过程中还存在流动性低、分散性差、与被改性聚合物界面粘结性差等问题，因此导致材料力学性能和阻燃性能下降。要克服二乙基次膦酸铝阻燃在高加工温度工程塑料阻燃改性应用过程中存在的缺陷，采用化学结构稳定、材质致密的有机高分子或无机材料作为壁材，通过化学反应方法对二乙基次膦酸铝进行包覆，可有效保护二乙基次膦酸铝免受外界光、氧、水等外界环境的不良影响，又可在与工程塑料共混热机械加工过程中隔绝其相互之间及其它粉体添加剂之间相互摩擦、延缓其热分解。

二乙基次膦酸铝阻燃工程塑料改性加工过程中也同样存在另外一系列问题，例如二乙基次膦酸铝及相关的阻燃协效剂（如氮系阻燃剂和成炭剂）往往是粉体，且添加量较大，直接采用双螺杆挤出机进行熔融挤出共混时，由于物料在挤出机的机筒内的停留时间有限，很难将聚合物熔融与阻燃剂充分混合。此外，由于共混挤出过程中大量阻燃剂粉体相互间机械摩擦产生内热，不仅会引发阻燃剂分解导致阻燃效果受损，还会造成改性工程塑料的物理机械性能下降。

发明内容