[发明专利]一种高强度阻燃尼龙及其制备工艺

权利要求书

1.一种高强度阻燃尼龙，其特征在于，包括以下重量份组分：

尼龙树脂150-200份、碳纤维10-20份、玻璃纤维15-35份、阻燃改性剂10-35份、氢氧化铝5-15份、抗氧剂2-5份、分散剂1-10份、偶联剂1-3份；

所述阻燃改性剂由以下步骤制备得到：

S1：将氢氧化钾、无水甲醇加入至三口烧瓶中，搅拌至氢氧化钾完全溶解，之后加入对硝基甲苯、硫酸亚铁继续搅拌，之后通入空气恒温搅拌反应，之后升温继续搅拌反应，反应结束后将反应产物真空抽滤，将滤饼洗涤，之后将滤饼烘干至恒重，得到中间体1；步骤S1中的所述氢氧化钾、无水甲醇、对硝基甲苯以及硫酸亚铁的用量比为13.6g：50mL：2.0g：0.1-0.15g；

S2：将中间体1、1,4-二氧六环以及5％钯碳加入至反应釜中，通入氢气搅拌反应，反应结束后将反应产物降温至室温后真空抽滤，将滤液旋转蒸发，之后将蒸发产物重结晶，得到中间体2；步骤S2中的所述中间体1、1,4-二氧六环以及5％钯碳的用量比为10g：100mL：0.05-0.15g；

S3：将中间体2与无水乙醇加入至四口烧瓶中，边搅拌至边逐滴加入戊二醛，滴加完毕后继续搅拌反应，反应结束后将反应产物真空抽滤，将滤饼烘干至恒重，得到中间体3；步骤S3中的所述中间体2、无水乙醇以及戊二醛的用量比为0.02mol：50mL：0.011mol；

S4：将中间体3、对羟基苯甲醛以及无水乙醇加入至三口烧瓶中搅拌反应，反应结束后将反应产物冷却至室温，之后真空抽滤，将滤饼烘干至恒重，得到中间体4；步骤S4中的所述中间体3、无水乙醇以及对羟基苯甲醛的用量比为0.1mol：300mL：0.2mol；

S5：将中间体4、三乙胺、三氯氧磷以及氯仿加入至三口烧瓶中回流搅拌反应，反应结束后将反应产物冷却至室温，之后真空抽滤，将滤液旋转蒸发，之后洗涤、烘干至恒重，得到中间体5；步骤S5中的所述中间体4、三乙胺、三氯氧磷以及氯仿的用量比为0.3mol：0.3mol：0.105mol：200-300mL；

S6：将中间体5、DOPO以及无水乙醇加入至三口烧瓶中回流搅拌反应，反应结束后将反应产物真空抽滤，将滤饼洗涤、烘干至恒重，得到阻燃改性剂；步骤S6中的所述中间体5、DOPO以及无水乙醇的用量比为0.1mol：0.44mol：350-400mL。

2.根据权利要求1所述的一种高强度阻燃尼龙的制备工艺,其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：按照重量份称取尼龙树脂150-200份、碳纤维10-20份、玻璃纤维15-35份、阻燃改性剂10-35份、氢氧化铝5-15份、抗氧剂2-5份、分散剂1-10份、偶联剂1-3份，备用；

步骤二：将尼龙树脂放置于温度为90-120℃的条件下真空烘箱中干燥1-2h，得到预处理树脂；

步骤三：将预处理树脂、碳纤维、玻璃纤维以及氢氧化铝加入至混合机中，在搅拌速率为800-1200r/min的条件下搅拌混合1-2h，之后加入阻燃改性剂、抗氧剂、分散剂以及偶联剂继续搅拌混合30-50min，得到混合料；

步骤四：将混合料加入到双螺杆挤出机中熔融挤出，然后分切成粒料，之后将粒料放置于温度为60-100℃的条件下真空烘箱中干燥3-5h，之后冷却至室温，包装后得到该高强度阻燃尼龙；

所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂168以及抗氧剂1076中的一种；所述分散剂为聚乙二醇和硬脂酰胺按照重量比为1-3：1的混合物；所述偶联剂为硅烷偶联剂KH-550、硅烷偶联剂KH-560以及硅烷偶联剂KH-570中的一种。