[发明专利]一种阻燃吸湿尼龙复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种阻燃吸湿尼龙复合材料及其制备方法，包括尼龙、三聚氰胺聚磷酸盐、玻璃纤维、净水污泥，采用螺杆挤出机制备阻燃吸湿尼龙复合材料；三聚氰胺聚磷酸盐的用量为尼龙质量的5～18%。现有技术采用玻纤、无机矿物作为共混阻燃的主要手段，同时降低了尼龙吸水性能，本发明在共混阻燃尼龙的技术思路下，通过将阻燃剂与辅助阻燃剂净水污泥配合，发现在提高阻燃的同时能够保持尼龙吸湿性能。

技术领域

本发明属于塑料改性技术，具体涉及一种阻燃吸湿尼龙复合材料及其制备方法。

背景技术

聚酰胺是分子主链上含有重复酰胺基团的线型高分子，其中以脂肪族为主链的聚酰胺称为尼龙，是最早工业化的合成纤维。尼龙具有一定的阻燃特性，但是在面料等对材料阻燃性要求高的行业，其本身的阻燃性能已不能满足现有的使用要求。现有技术发现含有玻璃纤维的尼龙材料在燃烧时容易出烛芯效应而更容易燃烧，常规的玻璃纤维增强改性尼龙材料已经无法达到阻燃应用的要求。

纺织品的应用包括服装家用、工业生产，农林牧渔、医疗建筑、节能环保以及交通运输等，纺织品较大的表面积使得其在燃烧时极易引燃，而且会产生大量熔融滴落与烟雾。作为常识，可燃物、热源与氧气是燃烧必三要素，聚合物的阻燃也主要从这三个方面入手，隔绝氧气，使燃烧的可能性降到最低，目前认为阻燃机理为固相阻燃、气相阻燃，聚合物基体的阻燃通常不是通过单一的阻燃途径实现，而是几种阻燃途径共同发挥作用。现有纺织品阻燃包括共聚法、共混法、皮芯型复合纺丝和阻燃后整理法，相比于其他方法存在的耐久性不佳、制备复杂，共混法操作便利，可以不改变纺丝的过程。

尼龙纤维具有优良的回弹性，尤其是与天然纤维相比，具有较高的耐磨性，虽然其吸湿性虽然比不上棉麻等天然纤维，但是却是合成纤维中吸湿性能最好的，同时具有一定的耐微生物性能，因此具有非常广阔的应用方向；但是综合现有共混阻燃改性，往往在提高阻燃性能的同时降低了吸湿性能。现有技术在对蛭石钠化和有机化修饰后，通过熔融共混法制备了尼龙610/蛭石纳米复合材料，研究了复合材料的阻隔阻燃性能；研究结果表明，随蛭石含量的增加，尼龙610/蛭石复合材料的透水汽速率和吸水率显著下降，当蛭石质量分数为5%时，复合材料的透水汽速率的能力仅为尼龙610原样的39.4%，吸水率为尼龙610原样的55%，蛭石的加入显著改善了尼龙610的阻隔性能。现有技术选用氢氧化物作为主阻燃剂，无机矿物作为协效阻燃剂，无机玻纤作为增强剂，POE-G-MAH作为增韧剂，成功的制备了无卤阻燃增强尼龙612复合材料；实验结果证明材料可以很好的满足电子电器领域对阻燃性能的要求，同时由于材料自身的分子结构，饱和吸水率也得到了控制。

发明内容

吸湿性是纤维的物理性能的指标之一，可认为对水的亲疏程度，PA6和PA66作为最常用的聚酰胺材料，分子结构中含有亲水性的酰胺基，使其不同于聚甲醛、聚碳酸酯、ABS等塑料，具有好的吸湿能力。现有技术采用玻纤、无机矿物作为共混阻燃的主要手段，同时降低了尼龙吸水性能，对于一些工程应用有利，但是对于利用吸湿性能的应用不利。本发明在共混阻燃尼龙的技术思路下，通过将阻燃剂与辅助阻燃剂净水污泥配合，发现在提高阻燃的同时能够保持尼龙吸湿性能。

本发明采用如下技术方案：

一种阻燃吸湿尼龙复合材料，包括尼龙、磷氮阻燃剂、玻璃纤维、净水污泥；所述磷氮阻燃剂为三聚氰胺聚磷酸盐；所述三聚氰胺聚磷酸盐的用量为尼龙质量的5～18%。优选的，以尼龙的重量为100%，三聚氰胺聚磷酸盐的重量为10～15%，玻璃纤维的重量为2～4%，净水污泥的重量为0.5～1.5%。进一步优选的，以尼龙的重量为100%，三聚氰胺聚磷酸盐的重量为11～12%，玻璃纤维的重量为2～3%，净水污泥的重量为1.0～1.3%。