[发明专利]一种无卤阻燃尼龙

说明书

本发明公开了一种无卤阻燃尼龙。包括以下重量份数的原料：尼龙100‑120份、手性有机‑无机杂化二氧化硅10‑15份、无卤阻燃剂2‑6份和助剂1‑3份；所述无卤阻燃剂包括以下重量份数的原料：多聚磷酸铵10‑15份、改性膨胀石墨10‑15份、三氧化二锑3‑6份和季戊四醇磷酸酯1‑3份。本发明的尼龙通过添加了无卤阻燃剂改进了尼龙的阻燃特性，同时，添加手性有机‑无机杂化二氧化硅改善了尼龙的力学性能；阻燃剂采用聚磷酸铵、改性膨胀石墨、三氧化二锑和季戊四醇磷酸酯为主要原料，还能够提高尼龙的力学性能。

技术领域

本发明涉及一种无卤阻燃尼龙，属于塑料技术领域。

背景技术

尼龙由于其良好的机械性能、质轻、韧性好、耐化学腐蚀和耐久性好等优点，广泛应用于的工程塑料和化学纤维领域。

但是尼龙具有易燃的缺点，限制了其在电器元件、公共场所和家纺等领域的应用，因此尼龙阻燃改性是一个必然趋势。

现有技术中常用的阻燃剂包括卤系阻燃剂、磷系阻燃剂、磷氮复配阻燃剂和无机硅系阻燃剂等，其中，卤系阻燃剂在燃烧过程中产生大量的烟和腐蚀性气体而被限制使用；磷系阻燃剂具有低毒、低烟、无卤和高阻燃性等特点，其阻燃机理主要是凝聚相发挥阻燃功效，通过形成稳定的碳层来达到隔热、隔氧，提高阻燃性能的目的。

然而，在尼龙中加入上述阻燃剂后，尼龙的力学性能得不到保证，因此，一种无卤阻燃尼龙是很有必要的。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种无卤阻燃尼龙。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种无卤阻燃尼龙，包括以下重量份数的原料：尼龙100-120份、手性有机-无机杂化二氧化硅10-15份、无卤阻燃剂2-6份和助剂1-3份；所述无卤阻燃剂包括以下重量份数的原料：多聚磷酸铵10-15份、改性膨胀石墨10-15份、三氧化二锑3-6份和季戊四醇磷酸酯1-3份。

所述的一种无卤阻燃尼龙，所述改性膨胀石墨是通过以下步骤获得的：将石墨溶于高氯酸及浓硝酸的混合溶液中，在温度为60-80℃的条件下反应4-6h，得到悬浮液，向悬浮液中加入高锰酸钾，在温度为60-80℃的条件下再次反应2-3h，向悬浮液中加入环状糊精、硅溶胶和丙烯酸酯，超声条件下反应1-1.5h，然后过滤沉淀、洗涤、干燥，得到改性膨胀石墨。

所述的一种无卤阻燃尼龙，所述各原料的重量份数分别为：石墨、混合溶液、高锰酸钾、环状糊精、硅溶胶和丙烯酸酯。

所述的一种无卤阻燃尼龙，所述混合溶液中高氯酸和浓硝酸的质量分数分别为98%和98%。

所述的一种无卤阻燃尼龙，所述无卤阻燃剂是通过以下步骤获得的：将改性膨胀石墨和三氧化二锑置于球磨机球磨混合后，与多聚磷酸铵和季戊四醇磷酸酯在搅拌条件下混合。

所述的一种无卤阻燃尼龙，所述助剂为抗氧剂、增韧剂、相容剂或硅烷偶联剂中的一种或几种。

所述的一种无卤阻燃尼龙的制备方法，将尼龙、手性有机-无机杂化二氧化硅、无卤阻燃剂和助剂混合后置于双螺杆挤出机中，经过熔融、冷却、造粒得到无卤阻燃尼龙。

本发明所达到的有益效果：

本发明的尼龙通过添加了无卤阻燃剂改进了尼龙的阻燃特性，同时，添加手性有机-无机杂化二氧化硅改善了尼龙的力学性能；阻燃剂采用聚磷酸铵、改性膨胀石墨、三氧化二锑和季戊四醇磷酸酯为主要原料，还能够提高尼龙的力学性能。

本发明的改性膨胀石墨，首先采用高氯酸及浓硝酸进行一次膨胀，然后采用高锰酸钾进行一次氧化，最后加入环状糊精、硅溶胶和丙烯酸酯，改善了石墨难以与尼龙共混的特性，使得石墨与尼龙混合均匀，不但能够提高尼龙的阻燃特性，还能改善尼龙的力学特性。