CN108559257A - 一种阻燃尼龙树脂及其制备方法 - Google Patents

一种阻燃尼龙树脂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种阻燃尼龙树脂及其制备方法，包括尼龙树脂、聚合单体、催化剂、添加剂、反应型阻燃剂和成炭剂，所述聚合单体同时含有氨基和羧基的化合物以及内酰胺的一种或几种，所述催化剂为带有铁粉的二氧化锰，所述添加剂包括添加剂一和添加剂二，所述添加剂一为次磷酸钠，所述添加剂二为乙酸、丙酸、苯甲酸和琥珀酸，所述添加剂一按重量计占200至300ppm的量提供到混合物中，所述添加剂二是以按美百万克聚合物占20至40摩尔，优选20至32摩尔的量提供到混合物中，R1为1～4个碳原子的亚烷基，R2和R3任意选自‑H、‑CH2OOH、‑CH2CH2OOH或1～18个碳原子的烷基，R3也可以为1～12个碳原子的亚烷基和亚芳基。有益效果：有效的提高了尼龙树脂的阻燃效果，提高了材料的韧性。

Description

一种阻燃尼龙树脂及其制备方法
技术领域
本发明涉及树脂技术领域，具体来说，涉及一种阻燃尼龙树脂制备方法。
背景技术
树脂是一种来自多种植物，特别是松柏类植物的烃(碳氢化合物)类的分泌物。因为它特殊的化学结构，以及可以作为乳胶漆和胶合剂等材料作使用，因此被重视其价值。它是多种高分子化合物的混合物，所以有不同的熔点。树脂可分为天然树脂和合成树脂两种。本身只有天然树脂这一种，但随着化工的发展，有很多由人工合成的聚合物产生，当中有些聚合物的化学性质及物理性质会和天然树脂很相似，因此，聚合物会被称为合成树脂，目前的尼龙树脂普遍阻燃性能不高，韧性较差，降低了尼龙树脂的实用性。
针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
针对相关技术中的问题，本发明提出一种阻燃尼龙树脂及其制备方法，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。
本发明的技术方案是这样实现的：
根据本发明的一方面，提供了一种阻燃尼龙树脂，由以下重量份数的原料制成：尼龙树脂1-10、聚合单体1-10、催化剂1-2、添加剂2-5、反应型阻燃剂3-5和成炭剂4-7、稳定剂1-2；
所述聚合单体同时含有氨基和羧基的化合物以及内酰胺的一种或几种；
所述催化剂为带有铁粉的二氧化锰；
所述添加剂包括添加剂一和添加剂二，所述添加剂一为次磷酸钠，所述添加剂二为乙酸、丙酸、苯甲酸和琥珀酸，其中，所述添加剂一按重量计占200至300ppm的量提供到混合物中，所述添加剂二是以按美百万克聚合物占20至40摩尔，优选20至32摩尔的量提供到混合物中；
所述反应型阻燃剂为(I)～(II)结构的化合物的一种：
其中R1为1～4个碳原子的亚烷基，R2和R3任意选自-H、-CH2OOH、-CH2CH2OOH或1～18个碳原子的烷基，同时R3也可以为1～12个碳原子的亚烷基和亚芳基；
所述成炭剂为乙烯丁烯共聚物、乙烯丙烯共聚物和苯乙烯丁二烯共聚物任意一种；
所述稳定剂为硬脂酸；所述尼龙树脂包括以下成分至少一种：尼龙6和尼龙66。
根据本发明的另一方面，提供了一种阻燃尼龙树脂制备方法，包括以下步骤：
步骤一：将1-10份所述尼龙树脂、1-2份所述催化剂、2-5份所述添加剂、3-5份所述反应型阻燃剂和4-7份所述成炭剂加入搅拌机中，并搅拌成为第一混合物；
步骤二：将所述第一混合物放置在温度105-120℃的环境中干燥2-3h，然后再将所述第一混合物放入到双螺旋挤出机中，控制螺杆的转速和双螺旋挤出机的温度；
步骤三：将双螺旋挤出机的螺杆加纤孔处加入10份所述聚合单体，使得所述聚合单体和所述第一混合物在螺杆转速为25-48Hz、温度为210-320℃的条件下熔融，并混合均匀挤出；
步骤四：对均匀挤出的所述第一混合物再次加入1-2份稳定剂，在温度为100-110℃环境下混合搅拌，直至冷却，得到阻燃尼龙树脂。
进一步的，所述稳定剂材料为硬脂酸。
进一步的，所述尼龙树脂包括以下成分至少一种：尼龙6和尼龙66。
本发明的有益效果为：通过在尼龙树脂加入添加剂和反应型阻燃剂，能够提高树脂的韧性和阻燃效果，添加剂中含有乙酸、丙酸、苯甲酸、琥珀酸和次磷酸钠，这些材料作用稳定剂，能够使得树脂表层耐腐耐磨，均匀密致，反应型阻燃剂中含有易溶于水的羟基高分子材料，使得树脂在遇到火灾时能够具有一定的阻燃效果，同时化合物中加入了容易发生水解的亚烷基和亚芳基，可以进一步的提高材料的阻燃性，这样的装置大大增加了尼龙树脂的实用性，有效的提高了尼龙树脂的阻燃效果，提高了材料的韧性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本发明实施例尼龙树脂制备方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
根据本发明实施例的一种阻燃尼龙树脂，由以下重量份数的原料制成：尼龙树脂1-10、聚合单体1-10、催化剂1-2、添加剂2-5、反应型阻燃剂3-5和成炭剂4-7、稳定剂1-2；
所述聚合单体同时含有氨基和羧基的化合物以及内酰胺的一种或几种；
所述催化剂为带有铁粉的二氧化锰；
所述添加剂包括添加剂一和添加剂二，所述添加剂一为次磷酸钠，所述添加剂二为乙酸、丙酸、苯甲酸和琥珀酸，其中，所述添加剂一按重量计占200至300ppm的量提供到混合物中，所述添加剂二是以按美百万克聚合物占20至40摩尔，优选20至32摩尔的量提供到混合物中；
所述反应型阻燃剂为(I)～(II)结构的化合物的一种：
其中R1为1～4个碳原子的亚烷基，R2和R3任意选自-H、-CH2OOH、-CH2CH2OOH或1～18个碳原子的烷基，同时R3也可以为1～12个碳原子的亚烷基和亚芳基；
所述成炭剂为乙烯丁烯共聚物、乙烯丙烯共聚物和苯乙烯丁二烯共聚物任意一种；
所述稳定剂为硬脂酸；所述尼龙树脂包括以下成分至少一种：尼龙6和尼龙66。
如图1所示，根据本发明的实施例，提供了一种阻燃尼龙树脂制备方法，包括以下步骤：
S101：将1-10份所述尼龙树脂、1-2份所述催化剂、2-5份所述添加剂、3-5份所述反应型阻燃剂和4-7份所述成炭剂加入搅拌机中，并搅拌成为第一混合物；
S103：将所述第一混合物放置在温度105-120℃的环境中干燥2-3h，然后再将所述第一混合物放入到双螺旋挤出机中，控制螺杆的转速和双螺旋挤出机的温度；
S105：将双螺旋挤出机的螺杆加纤孔处加入10份所述聚合单体，使得所述聚合单体和所述第一混合物在螺杆转速为25-48Hz、温度为210-320℃的条件下熔融，并混合均匀挤出；
S107：对均匀挤出的所述第一混合物再次加入1-2份稳定剂，在温度为100-110℃环境下混合搅拌，直至冷却，得到阻燃尼龙树脂。
此外，在一个实施例中，所述稳定剂材料为硬脂酸。
此外，在一个实施例中，所述尼龙树脂包括以下成分至少一种：尼龙6和尼龙66。
综上所述，借助于本发明的上述技术方案，通过在尼龙树脂加入添加剂和反应型阻燃剂，能够提高树脂的韧性和阻燃效果，添加剂中含有乙酸、丙酸、苯甲酸、琥珀酸和次磷酸钠，这些材料作用稳定剂，能够使得树脂表层耐腐耐磨，均匀密致，反应型阻燃剂中含有易溶于水的羟基高分子材料，使得树脂在遇到火灾时能够具有一定的阻燃效果，同时化合物中加入了容易发生水解的亚烷基和亚芳基，可以进一步的提高材料的阻燃性，这样的装置大大增加了尼龙树脂的实用性，有效的提高了尼龙树脂的阻燃效果，提高了材料的韧性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种阻燃尼龙树脂，其特征在于，由以下重量份数的原料制成：尼龙树脂1-10、聚合单体1-10、催化剂1-2、添加剂2-5、反应型阻燃剂3-5和成炭剂4-7、稳定剂1-2；
所述聚合单体同时含有氨基和羧基的化合物以及内酰胺的一种或几种；
所述催化剂为带有铁粉的二氧化锰；
所述添加剂包括添加剂一和添加剂二，所述添加剂一为次磷酸钠，所述添加剂二为乙酸、丙酸、苯甲酸和琥珀酸，其中，所述添加剂一按重量计占200至300ppm的量提供到混合物中，所述添加剂二是以按美百万克聚合物占20至40摩尔，优选20至32摩尔的量提供到混合物中；
所述反应型阻燃剂为(I)～(II)结构的化合物的一种：
其中R1为1～4个碳原子的亚烷基，R2和R3任意选自-H、-CH2OOH、-CH2CH2OOH或1～18个碳原子的烷基，同时R3也可以为1～12个碳原子的亚烷基和亚芳基；
所述成炭剂为乙烯丁烯共聚物、乙烯丙烯共聚物和苯乙烯丁二烯共聚物任意一种；
所述稳定剂为硬脂酸；所述尼龙树脂包括以下成分至少一种：尼龙6和尼龙66。
2.根据权利要求1所述的一种阻燃尼龙树脂制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：将1-10份所述尼龙树脂、1-2份所述催化剂、2-5份所述添加剂、3-5份所述反应型阻燃剂和4-7份所述成炭剂加入搅拌机中，并搅拌成为第一混合物；
步骤二：将所述第一混合物放置在温度105-120℃的环境中干燥2-3h，然后再将所述第一混合物放入到双螺旋挤出机中，控制螺杆的转速和双螺旋挤出机的温度；
步骤三：将双螺旋挤出机的螺杆加纤孔处加入10份所述聚合单体，使得所述聚合单体和所述第一混合物在螺杆转速为25-48Hz、温度为210-320℃的条件下熔融，并混合均匀挤出；
步骤四：对均匀挤出的所述第一混合物再次加入1-2份稳定剂，在温度为100-110℃环境下混合搅拌，直至冷却，得到阻燃尼龙树脂。
3.根据权利要求2所述的一种阻燃尼龙树脂制备方法，其特征在于，所述稳定剂材料为硬脂酸。
4.根据权利要求2所述的一种阻燃尼龙树脂制备方法，其特征在于，所述尼龙树脂包括以下成分至少一种：尼龙6和尼龙66。
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