一种无卤阻燃尼龙6蒙脱土纳米复合材料及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN104211955104211955A(43)申请公布日2014.12.17(21)申请号201310210839.3(22)申请日2013.05.31(71)申请人骏马化纤股份有限公司地址215600江苏省苏州市张家港市杨舍镇乘航河东路80号(72)发明人顾晓华吴奎孙佳妮薛芳峰(74)专利代理机构常州佰业腾飞专利代理事务所(普通合伙)32231代理人金辉(51)Int.Cl.C08G69/42(2006.01)C08L77/02(2006.01)C08K13/06(2006.01)C08K9/04(2006.01)C08K3/34(2006.01)权权利要求书2页利要求书2页说明书7页说明书7页附图1页附图1页(54)发明名称一种无卤阻燃尼龙6蒙脱土纳米复合材料及其制备方法(57)摘要本发明涉及一种尼龙6复合材料，特别涉及一种无卤阻燃尼龙6/蒙脱土纳米复合材料及其制备方法。制备方法为将改性有机蒙脱土与无卤阻燃剂盐和己内酰胺原位聚合，合成以纳米粒子形态分散于含阻燃剂的尼龙6中。本发明的阻燃复合材料具有高效阻氧性、阻燃剂用量少、成本低、阻燃效率高、力学性能高等优点，燃烧后不产生有毒、有害气体，不污染环境。由于有机蒙脱土的加入，其独特的片层状结构与成炭剂燃烧后形成的炭层共同阻隔空气与尼龙6的接触，起到协同阻燃的作用。CN104211955ACN104295ACN104211955A权利要求书1/2页1.一种无卤阻燃尼龙6/蒙脱土纳米复合材料，其特征在于包括如下质量份的组分：2.一种无卤阻燃尼龙6/蒙脱土纳米复合材料，其特征在于包括如下质量份的组分：3.根据权利要求1或2所述的无卤阻燃尼龙6/蒙脱土纳米复合材料，其特征在于：所述无卤阻燃剂为有机磷系反应型阻燃剂。4.根据权利要求3所述的无卤阻燃尼龙6/蒙脱土纳米复合材料，其特征在于：有机磷系反应型阻燃剂为2-羧乙基苯基次磷酸或双(对-羧苯基)苯基氧化膦。5.根据权利要求1或2所述的无卤阻燃尼龙6/蒙脱土纳米复合材料，其特征在于：所述改性有机蒙脱土纳米粒子为经过扩大层间距处理的有机蒙脱土纳米粒子。6.根据权利要求5所述的无卤阻燃尼龙6/蒙脱土纳米复合材料，其特征在于：所述长链烷基溴化物为十四烷基三苯基溴化膦、十六烷基三丁基溴化膦、十六烷基三苯基溴化膦中一种。7.根据权利要求1或2所述无卤阻燃尼龙6/蒙脱土纳米复合材料，其特征在于：所述成炭剂为季戊四醇、甘露醇、山梨醇中一种；所述炭化促进剂为钨酸或磷钨酸。8.一种如权利要求1~7任一所述的无卤阻燃尼龙6/蒙脱土纳米复合材料制备方法，其特征在于：所述制备方法为将改性有机蒙脱土与无卤阻燃剂盐和己内酰胺原位聚合，合成以纳米粒子形态分散于含阻燃剂的尼龙6中，所述含阻燃剂尼龙6的分子式为：2CN104211955A权利要求书2/2页所述X=1-200；y=1-100。9.一种如权利要求1~7任一所述的无卤阻燃尼龙6/蒙脱土纳米复合材料制备方法，其特征在于：包括如下步骤：（1）制备无卤阻燃剂盐；（2）用阳离子交换方法改性蒙脱土纳米粒子；（3）将无卤阻燃剂盐、有机蒙脱土纳米粒子、己内酰胺混合成混合物，然后加入成炭剂、炭化促进剂，然后加入去离子水，调节pH值至7.3-7.7之间，将上述含水混合物放入搅拌式反应釜中排空气3-5次，对反应釜密闭加热至230-240℃，在自生的压力下对反应物保温保压1-2h，缓慢减压至环境压力，同时加热至260-280℃进一步反应1-2h，最后抽真空0.5-1h，反应完成，在出料时补充氮气或惰性气体；所述步骤（1）无卤阻燃剂盐制备方法为：将无卤阻燃剂与己二胺溶解在N，N-二甲基甲酰胺中，恒温水浴锅中保持水温55℃反应3-5h，然后冷却、过滤，经无水乙醇洗涤得到。10.根据权利要求9所述的无卤阻燃尼龙6/蒙脱土纳米复合材料制备方法，其特征在于：所述步骤（2）改性有机蒙脱土纳米粒子的制备方法：将5-100重量份纳米蒙脱土均匀分散在在5-250重量份水中机械搅拌，形成稳定悬浮体，加入0.05-25重量份长链烷基溴化物在25-110℃搅拌0.3-10小时洗涤干燥，得到扩层的有机纳米蒙脱土。3CN104211955A说明书1/7页一种无卤阻燃尼龙6蒙脱土纳米复合材料及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种尼龙6复合材料，特别涉及一种无卤阻燃尼龙6/蒙脱土纳米复合材料及其制备方法。背景技术[0002]尼龙6，是主链上含有酰胺基团的高分子化合物，具有熔点高、耐磨性好、耐腐蚀性强和加工性能优异等综合优点，广泛用于制作针织品、轮胎帘子线、滤布、绳索、鱼网、汽车部件和包装材料等。但尼龙6纤维属于熔融性可燃纤维，极限氧指数（LOI）在21左右，