[发明专利]一种凹凸棒土改性增韧阻燃尼龙扎带的制法及应用

说明书

本发明涉及尼龙扎带技术领域，一种凹凸棒土改性增韧阻燃尼龙扎带，添加了凹凸棒土，凹凸棒土既具有类似玻璃短纤维增强材料的刚性，也具备无机纳米材料的特性，而在氨基改性后与环氧增容改性的聚烯烃弹性体POE发生接枝反应，能够有效的抑制纳米材料的团聚现象，使凹凸棒土更好的分散应力，环氧改性使聚烯烃弹性体POE能够有效的对尼龙66起到增韧的作用，并合成了能够自由基聚合的氮磷协效阻燃剂，在燃烧时能够生成磷酸、多磷酸，在氮磷以及凹凸棒土的协效阻燃作用下，发生快速的成炭作用，形成具有阻隔作用的炭层，起到阻燃的效果，从而避免了扎带的燃烧损害被捆扎的器物。

技术领域

本发明涉及尼龙扎带技术领域，具体为一种凹凸棒土改性增韧阻燃尼龙扎带的制法及应用。

背景技术

扎带又称扎带线、束线带等，使一种用来固定困扎物品的带子，通常设置有止退功能，用于一次性固定，按照材质可分为尼龙扎带、不锈钢扎带、喷塑不锈钢扎带等，而尼龙扎带是一种以聚酰胺纤维为主要成分的高分子有机塑料，具有耐酸、耐碱、安全无毒、绝缘性、耐候性好等优点，且具有优异的机械性能，然而未经改性的尼龙扎带属于易燃物，并不能满足扎带广泛的使用范围，若不进行阻燃改性，则易在复杂环境中燃烧造成被捆扎器物的损坏。

磷系阻燃剂作为一种常用的阻燃剂，能够有效的促进高分子有机聚合物的成炭作用以及形成难燃的物质，而凹凸棒土是一种天然层链状的无机纳米材料，其独特的分散、耐高温、耐盐碱以及良好的可塑性与粘结力使其成为一种非常好的改性材料，并且其独特的层状结构，能够促进有机成炭作用，能够与阻燃添加剂起到协效阻燃的作用，同时凹凸棒土也是作为改性材料也能够起到增强增韧的作用，是一种非常好的无机改性材料，通过接枝的方式引入增容改性后的聚烯烃弹性体POE，能够有效的增强尼龙66的综合性能。

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种凹凸棒土改性增韧阻燃尼龙扎带的制法及应用，解决了普通扎带阻燃性不佳以及凹凸棒土相容性较差的问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种凹凸棒土改性增韧阻燃尼龙扎带制备方法包括以下步骤：

(1)将六氯环三磷腈与乙醚加入至密闭烧瓶中，搅拌溶解，逐滴加入N-(3-氨丙基)甲基丙烯酰胺的乙醚溶液，接着再加入三乙胺，保持体系进行取代反应，待反应结束，过滤、旋蒸、正己烷重结晶，得到可聚合氮磷阻燃剂；

(2)将凹凸棒土经酸化改性后与γ-氨丙基三乙氧基硅烷加入至乙醇溶液中，超声处理，得到氨基改性凹凸棒土；

(3)将聚烯烃弹性体POE、甲基丙烯酸缩水甘油酯、苯乙烯、可聚合氮磷阻燃剂与过氧化二异丙苯加入至转矩流变仪中，进行熔融接枝，待反应结束，取出造粒，于二甲苯中溶解、丙酮沉淀、抽提纯化、真空干燥，得到环氧改性阻燃POE；

(4)将环氧改性阻燃POE加入至二甲苯溶剂中，加热搅拌溶解，接着加入氨基改性凹凸棒土，超声分散后，搅拌进行环氧开环反应，冷却至室温、过滤、丙酮洗涤、真空干燥，得到凹凸棒土改性阻燃POE；

(5)将尼龙66、凹凸棒土改性阻燃POE、尼龙脱模母粒、己二酸二辛酯增塑剂加入至高混机中混合，再加入至双螺杆挤出机中挤出，于注塑机内注入模具、脱模，得到凹凸棒土改性增韧阻燃尼龙扎带。

优选的，所述步骤(1)中六氯环三磷腈与N-(3-氨丙基)甲基丙烯酰胺的质量比为100:80-140。

优选的，所述步骤(1)中取代反应的温度为5-10℃，反应的时间为6-12h。

优选的，所述步骤(3)中聚烯烃弹性体POE、甲基丙烯酸缩水甘油酯、苯乙烯、可聚合氮磷阻燃剂与过氧化二异丙苯的质量比为100:4-8:4-8:5-10:0.1-0.2。

优选的，所述步骤(3)中熔融接枝的温度为130-170℃，熔融接枝的时间为2-4h。