CN108148170A - 一种阻燃交联尼龙防火材料及其制备方法 - Google Patents

一种阻燃交联尼龙防火材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种阻燃交联尼龙防火材料，它是由下述重量份的原料组成的：β‑羟烷基酰胺0.7‑1、烷基苯磺酸钠1‑2、三氧化二锑5‑7、2‑巯基苯并咪唑1‑2、二甲基乙烯基磷酸酯3‑4、二异氰酸酯1‑2、三钼酸铵1‑3、碱式硫酸镁晶须4‑5、三聚硫氰酸2‑4、过氧化二苯甲酰3‑4、己内酰胺110‑130。本发明以三氧化二锑为掺杂剂，以己内酰胺为单体，过氧化二苯甲酰为引发剂，得到阻燃的尼龙材料，然后以二异氰酸酯为交联剂对阻燃尼龙进行交联改性，进一步提高了成品材料的综合性能。

Description

一种阻燃交联尼龙防火材料及其制备方法
技术领域
本发明属于材料领域，具体涉及一种阻燃交联尼龙防火材料及其制备方法。
背景技术
尼龙作为工程塑料中最大最重要的品种，具有很强的生命力，主要在于它改性后实现高性能化，其次是汽车、电器、通讯、电子、机械等产业自身对产品高性能的要求越来越强烈，相关产业的飞速发展，促进了工程塑料高性能化的进程，改性尼龙未来发展趋势如下：①高强度高刚性尼龙的市场需求量越来越大，新的增强材料如无机晶须增强、碳纤维增强PA将成为重要的品种，主要是用于汽车发动机部件，机械部件以及航空设备部件。②尼龙合金化将成为改性工程塑料发展的主流。尼龙合金化是实现尼龙高性能的重要途径，也是制造尼龙、尼龙专用料、提高尼龙性能的主要手段。通过掺混其他高聚物，来改善尼龙的吸水性，提高制品的尺寸稳定性，以及低温脆性、耐热性和耐磨性。从而，适用车种不同要求的用途。③纳米尼龙的制造技术与应用将得到迅速发展。纳米尼龙的优点在于其热性能、力学性能、阻燃性、阻隔性比纯尼龙高，而制造成本与普通尼龙相当。因而，具有很大的竞争力。④用于电子、电气、电器的阻燃尼龙与日俱增，绿色化阻燃尼龙越来越受到市场的重视。⑤抗静电、导电尼龙以及磁性尼龙将成为电子设备、矿山机械、纺织机械的首选材料。⑥加工助剂的研究与应用，将推动改性尼龙的功能化、高性能化的进程。⑦综合技术的应用，产品的精细化是推动其产业发展的动力；
近几年，随着国现阶段制造业高速发展，各行各业产品升级速度愈加频繁，对制品材质的性能提出了更高的要求，因此进一步提升尼龙的性能以及拓展其使用范围势在必行。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种阻燃交联尼龙防火材料及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种阻燃交联尼龙防火材料，它是由下述重量份的原料组成的：
β-羟烷基酰胺0.7-1、烷基苯磺酸钠1-2、三氧化二锑5-7、2-巯基苯并咪唑1-2、二甲基乙烯基磷酸酯3-4、二异氰酸酯1-2、三钼酸铵1-3、碱式硫酸镁晶须4-5、三聚硫氰酸2-4、过氧化二苯甲酰3-4、己内酰胺110-130。
一种阻燃交联尼龙防火材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)取过氧化二苯甲酰，加入到其重量10-17倍的异丙醇中，搅拌均匀；
(2)取碱式硫酸镁晶须，加入到其重量20-30倍的去离子水中，加入三聚硫氰酸，超声4-9分钟，得晶须分散液；
(3)取2-巯基苯并咪唑，加入到其重量10-12倍的无水乙醇中，搅拌均匀，加入二异氰酸酯，搅拌均匀，得交联溶液；
(4)取上述晶须分散液、交联溶液混合，搅拌均匀，加入β-羟烷基酰胺，升高温度为50-55℃，保温搅拌1-2小时，得交联酰胺溶液；
(5)取三氧化二锑、烷基苯磺酸钠混合，加入到混合料重量30-40倍的去离子水中，搅拌均匀，加入己内酰胺，送入到反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度为70-75℃，加入上述过氧化二苯甲酰的异丙醇溶液，保温反应4-5小时，出料，得阻燃聚酰胺溶液；
(6)取上述阻燃聚酰胺溶液、交联酰胺溶液混合，搅拌均匀，升高温度为60-65℃，保温搅拌1-2小时，过滤，将沉淀水洗，常温干燥，得交联改性聚酰胺；
(7)取上述交联改性聚酰胺，与剩余各原料混合，搅拌均匀，送入到挤出机中，熔融挤出，冷却，即得所述阻燃交联尼龙防火材料。
本发明的优点：
本发明以三氧化二锑为掺杂剂，以己内酰胺为单体，过氧化二苯甲酰为引发剂，得到阻燃的尼龙材料，然后以二异氰酸酯为交联剂对阻燃尼龙进行交联改性，进一步提高了成品材料的综合性能。
具体实施方式
实施例1
一种阻燃交联尼龙防火材料，它是由下述重量份的原料组成的：
β-羟烷基酰胺0.7、烷基苯磺酸钠1、三氧化二锑5、2-巯基苯并咪唑1、二甲基乙烯基磷酸酯3、二异氰酸酯1、三钼酸铵1、碱式硫酸镁晶须4、三聚硫氰酸2、过氧化二苯甲酰3、己内酰胺110。
一种阻燃交联尼龙防火材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)取过氧化二苯甲酰，加入到其重量10倍的异丙醇中，搅拌均匀；
(2)取碱式硫酸镁晶须，加入到其重量20倍的去离子水中，加入三聚硫氰酸，超声4分钟，得晶须分散液；
(3)取2-巯基苯并咪唑，加入到其重量10倍的无水乙醇中，搅拌均匀，加入二异氰酸酯，搅拌均匀，得交联溶液；
(4)取上述晶须分散液、交联溶液混合，搅拌均匀，加入β-羟烷基酰胺，升高温度为50℃，保温搅拌1小时，得交联酰胺溶液；
(5)取三氧化二锑、烷基苯磺酸钠混合，加入到混合料重量30倍的去离子水中，搅拌均匀，加入己内酰胺，送入到反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度为70℃，加入上述过氧化二苯甲酰的异丙醇溶液，保温反应4小时，出料，得阻燃聚酰胺溶液；
(6)取上述阻燃聚酰胺溶液、交联酰胺溶液混合，搅拌均匀，升高温度为60℃，保温搅拌1小时，过滤，将沉淀水洗，常温干燥，得交联改性聚酰胺；
(7)取上述交联改性聚酰胺，与剩余各原料混合，搅拌均匀，送入到挤出机中，熔融挤出，冷却，即得所述阻燃交联尼龙防火材料。
实施例2
一种阻燃交联尼龙防火材料，它是由下述重量份的原料组成的：
β-羟烷基酰胺1、烷基苯磺酸钠2、三氧化二锑7、2-巯基苯并咪唑2、二甲基乙烯基磷酸酯4、二异氰酸酯2、三钼酸铵3、碱式硫酸镁晶须5、三聚硫氰酸4、过氧化二苯甲酰4、己内酰胺130。
一种阻燃交联尼龙防火材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)取过氧化二苯甲酰，加入到其重量17倍的异丙醇中，搅拌均匀；
(2)取碱式硫酸镁晶须，加入到其重量30倍的去离子水中，加入三聚硫氰酸，超声9分钟，得晶须分散液；
(3)取2-巯基苯并咪唑，加入到其重量12倍的无水乙醇中，搅拌均匀，加入二异氰酸酯，搅拌均匀，得交联溶液；
(4)取上述晶须分散液、交联溶液混合，搅拌均匀，加入β-羟烷基酰胺，升高温度为55℃，保温搅拌2小时，得交联酰胺溶液；
(5)取三氧化二锑、烷基苯磺酸钠混合，加入到混合料重量30-40倍的去离子水中，搅拌均匀，加入己内酰胺，送入到反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度为75℃，加入上述过氧化二苯甲酰的异丙醇溶液，保温反应5小时，出料，得阻燃聚酰胺溶液；
(6)取上述阻燃聚酰胺溶液、交联酰胺溶液混合，搅拌均匀，升高温度为65℃，保温搅拌2小时，过滤，将沉淀水洗，常温干燥，得交联改性聚酰胺；
(7)取上述交联改性聚酰胺，与剩余各原料混合，搅拌均匀，送入到挤出机中，熔融挤出，冷却，即得所述阻燃交联尼龙防火材料。
传统尼龙材料的性能测试：
拉伸强度：14-18MPa；
本发明实施例1的尼龙材料的拉伸强度为28.8MPa；
本发明实施例2的尼龙材料的拉伸强度为29.1Mpa。

Claims (2)

1.一种阻燃交联尼龙防火材料，其特征在于，它是由下述重量份的原料组成的：
β-羟烷基酰胺0.7-1、烷基苯磺酸钠1-2、三氧化二锑5-7、2-巯基苯并咪唑1-2、二甲基乙烯基磷酸酯3-4、二异氰酸酯1-2、三钼酸铵1-3、碱式硫酸镁晶须4-5、三聚硫氰酸2-4、过氧化二苯甲酰3-4、己内酰胺110-130。
2.一种如权利要求1所述的阻燃交联尼龙防火材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)取过氧化二苯甲酰，加入到其重量10-17倍的异丙醇中，搅拌均匀；
(2)取碱式硫酸镁晶须，加入到其重量20-30倍的去离子水中，加入三聚硫氰酸，超声4-9分钟，得晶须分散液；
(3)取2-巯基苯并咪唑，加入到其重量10-12倍的无水乙醇中，搅拌均匀，加入二异氰酸酯，搅拌均匀，得交联溶液；
(4)取上述晶须分散液、交联溶液混合，搅拌均匀，加入β-羟烷基酰胺，升高温度为50-55℃，保温搅拌1-2小时，得交联酰胺溶液；
(5)取三氧化二锑、烷基苯磺酸钠混合，加入到混合料重量30-40倍的去离子水中，搅拌均匀，加入己内酰胺，送入到反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度为70-75℃，加入上述过氧化二苯甲酰的异丙醇溶液，保温反应4-5小时，出料，得阻燃聚酰胺溶液；
(6)取上述阻燃聚酰胺溶液、交联酰胺溶液混合，搅拌均匀，升高温度为60-65℃，保温搅拌1-2小时，过滤，将沉淀水洗，常温干燥，得交联改性聚酰胺；
(7)取上述交联改性聚酰胺，与剩余各原料混合，搅拌均匀，送入到挤出机中，熔融挤出，冷却，即得所述阻燃交联尼龙防火材料。
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