[发明专利]阻燃聚合物纤维材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种阻燃聚合物纤维材料，其原料以重量份数计包括：0.05～0.25份酚羟基植物衍生物、2～10份烷基次磷酸金属盐、89.75～97.95份含有酯键或酰胺键的聚合物；其制备方法，包括依次进行的以下步骤，S1：将酚羟基植物衍生物添加到含有酯键或酰胺键的聚合物中，通过原位聚合或共混的方法获得母粒A，同时将烷基次磷酸金属盐添加到含有酯键或酰胺键的聚合物中，通过原位聚合或共混的方法获得母粒B；S2：对制得的母粒A和母粒B进行干燥；S3：将干燥后的母粒A和母粒B混合，利用熔融纺丝法制备获得阻燃聚合物纤维。本发明阻燃效果好、成本低、强度高、环境友好，本发明适用于制备阻燃聚合物纤维材料。

技术领域

本发明属于阻燃材料领域，涉及一种阻燃聚合物纤维材料，特别是一种阻燃聚合物纤维材料及其制备方法。

背景技术

由于聚合物纤维价格低廉，并且具有较高的强度、良好的保暖性能，在织物方面应用十分广泛，但其易燃、防火性能差，因此，聚合物纤维存在着火的危险。

为了解决以上问题，出现了许多阻燃聚合物纤维，主要是通过添加阻燃剂对聚合物纤维进行改性，常见的阻燃剂有卤系阻燃剂、磷系阻燃剂、有机无机杂化阻燃剂等。其中，卤系阻燃剂阻燃效果好，并且价格低廉，但由于其热稳定性差，故仅适用于加工200℃以下的产品，又由于卤系阻燃剂在热分解时会释放出卤素单质或卤化氢，对人体有害，并且会造成环境的破坏；而磷系和有机无机杂化阻燃剂虽能减少在热分解时对人体的伤害和对环境的破坏，但是需要高使用量来达到阻燃效果，会增加材料成本，并且与熔体成型加工和纤维力学性能存在着极大的矛盾。

经过大量的试验研究，发现烷基次磷酸金属盐具有一定的阻燃效果，是一种无卤阻燃剂，并且其可以在聚合物纤维加工过程中较好的分散在聚合物基体中，但因其单独使用时阻燃效果较差，极限氧指数仅为22.5～28.5，所以需要复配其他氮磷系阻燃剂使用；公开号为CN 106543228 B的中国发明专利中公开了经过三步合成了含磷杂菲基团的烷基次磷酸盐衍生物阻燃剂，其合成过程涉及多次化学和成盐过程，不仅存在环境污染还造成了成本的大幅度提高。

发明内容

为解决现有技术中存在的以上不足，本发明旨在提供一种阻燃聚合物纤维材料及其制备方法，以达阻燃效果好、成本低廉的目的。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：一种阻燃聚合物纤维材料，所述制成阻燃聚合物纤维的原料以重量份数计包括：0.05～0.25份酚羟基植物衍生物、2～10份烷基次磷酸金属盐、89.75～97.95份含有酯键或酰胺键的聚合物。

作为对本发明的限定：所述酚羟基植物衍生物为葡萄糖、D-吡喃葡萄糖、果糖、甘露糖中的一种或两种的复配物。

作为对本发明的一种限定：所述烷基次磷酸金属盐为二乙基次磷酸铝、二乙基次磷酸锌的一种或两种的复配物。

作为对本发明的另一种限定：所述含有酯键或酰胺键的聚合物为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚丙交酯、聚羟基脂肪酸酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚己内酰胺、聚己二酰己二胺、聚己二酰戊二胺中的一种。

一种阻燃聚合物纤维材料的制备方法，包括依次进行的以下步骤：

S1：将酚羟基植物衍生物添加到含有酯键或酰胺键的聚合物中，通过原位聚合或共混的方法获得母粒A，同时将烷基次磷酸金属盐添加到含有酯键或酰胺键的聚合物中，通过原位聚合或共混的方法获得母粒B；

S2：对制得的母粒A和母粒B进行干燥；

S3：将干燥后的母粒A和母粒B混合，利用熔融纺丝法制备获得阻燃聚合物纤维。

作为对本发明的限定：所述步骤S2中干燥后的母粒A、母粒B含水率不高于30ppm。

作为对本发明的一种限定：所述步骤S3中纺丝温度为180～300℃。