一種阻燃尼龍66及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬新型阻燃材料技術(shù)領(lǐng)域，設(shè)及一種阻燃巧龍66及其制備方法，特別是設(shè) 及一種對哲甲基苯基次麟酸分別進行面代反應(yīng)和氨化反應(yīng)制得阻燃劑氨甲基苯基次麟酸， 然后將氨甲基苯基次麟酸和巧龍66鹽W及水在反應(yīng)蓋內(nèi)進行聚合反應(yīng)制得的阻燃巧龍66 及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著中國合成材料工業(yè)的發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展，阻燃劑在化學(xué)建材、電子 電器、交通運輸、航天航空、日用家具、室內(nèi)裝飾、衣食住行等各個領(lǐng)域中具有廣闊的市場前 景。隨著人們環(huán)保、安全、健康意識的日益增強，世界各國開始把環(huán)保型阻燃劑作為研究開 發(fā)和應(yīng)用的重點，并已經(jīng)取得了一定的成果。阻燃劑按有效元素分類，可分為磯系、氯系、漠 系和鋪基、侶基、棚基阻燃劑等。
[0003] 阻燃劑按照使用方法的不同可分為添加型和反應(yīng)型，目前市面所使用的阻燃劑基 本W(wǎng)添加型阻燃劑為主，又可分為烙融添加和聚合添加，該類助燃劑在添加時只能均勻分 布在阻燃材料中，而且該種阻燃劑磯含量低，若要達到很好的阻燃效果，就必須增大阻燃劑 添加量，該就會引起阻燃材料性能的大幅下降。
[0004] 次麟酸鹽類阻燃產(chǎn)品密度較低，阻燃劑用量較小，在電子電器工業(yè)中具有很好的 應(yīng)用前景。德國Clariant公司、美國Pennwalt公司W(wǎng)及Ticona公司均對次磯酸鹽阻燃劑 的開發(fā)及應(yīng)用做了很多研究。各種次麟酸金屬鹽阻燃劑的合成方法也陸續(xù)被研究出來。如 Clariant公司的發(fā)明CN98811621. 9中在堿性條件下，從黃磯、烷基面、金屬氨氧化物出發(fā) 制備次麟酸金屬鹽的方法；W及CN200410104692. 0、CN102164934A、CN102164930A、CN 1660858A等專利中采用自由基反應(yīng)的方式從次麟酸源、締姪或氧化締姪、金屬源出發(fā)制備 次麟酸金屬鹽阻燃劑的方法。國內(nèi)不少學(xué)者與公司也對次麟酸鹽阻燃劑的開發(fā)傾注了很多 屯、血，并取得了很多成果。如CN101747368A提供了一種部分烷基化次麟酸非堿金屬鹽的 制備方法與應(yīng)用；CN101830926A提供了一種從烷基二氯磯出發(fā)采用自由基反應(yīng)制備的二 烷基次麟酸金屬鹽的合成工藝方法。
[0005] 目前次麟酸鹽類阻燃劑幾乎均W次麟酸金屬鹽類為主體，且多應(yīng)用于聚對苯二甲 酸了二醇醋及巧龍6、巧龍66中，效果良好。關(guān)于次麟酸非金屬鹽阻燃劑的研究，目前并不 多。公開號為CN101570518A中提供了一種S聚氯胺次磯酸鹽阻燃劑的制備方法，該法從 =聚氯胺及次麟酸出發(fā)采用水相法制備。該法的局限為原料單一，且受到次麟酸強還原性 的影響，必須同時加入=聚氯胺及次麟酸，否則次麟酸在空氣環(huán)境中受熱會被氧化成磯酸。
[0006] 巧龍66材料市場使用量巨大，使用領(lǐng)域設(shè)及到各行各業(yè)。巧龍66作為一種高分子 材料，其在阻燃性能方面有著明顯的缺點，目前，阻燃巧龍66的制備主要是依靠在巧龍66 中通過物理方法添加阻燃劑而制得，該種方法能制備出阻燃性能較好的阻燃巧龍66材料。 但是，其缺點在于，加入的阻燃劑用量非常大，而且通過對巧龍66的再加工，巧龍66的機械 性能會大幅度下降，很大程度的限制了該種阻燃巧龍66的使用領(lǐng)域。
[0007] 發(fā)明專利CN104211954A-種無面阻燃巧龍66聚合物的制備方法，該發(fā)明先將 反應(yīng)型阻燃劑DOPO衍生物與二元酸或二元胺進行反應(yīng)生成鹽，然后再將生成的鹽與巧龍 66鹽進行聚合反應(yīng)制得無面阻燃巧龍66聚合物。該發(fā)明的阻燃巧龍66有一定的阻燃性， 但是其阻燃劑分子量大，相對磯含量小，阻燃效果差，若要使得巧龍66具有較好的阻燃性， 其阻燃劑的添加量較大，該就造成了成本的上升和巧龍66機械性能的降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[000引本發(fā)明設(shè)及一種阻燃巧龍66及其制備方法，阻燃巧龍66由巧龍66鹽、水和氨甲 基苯基次麟酸聚合而成。本發(fā)明先將哲甲基苯基次麟酸、氯化亞諷和離按照一定摩爾比在 反應(yīng)蓋中加熱反應(yīng)，完成后制得的氯甲基苯基次麟酸在氨氧化鋼溶液中通入氨氣進行氨化 反應(yīng)制得氨甲基苯基次麟酸，再由巧龍66鹽、水和氨甲基苯基次麟酸聚合而成而成阻燃巧 龍66。本發(fā)明將氨甲基苯基次麟酸加入到阻燃巧龍66的聚合體系中，使得阻燃劑與巧龍 66完美結(jié)合，不僅不會對巧龍66的機械性能產(chǎn)生負(fù)面影響，還可W在阻燃劑添加很少的情 況下使得巧龍66具有很好的阻燃效果。
[0009] 本發(fā)明的一種阻燃巧龍66,其由巧龍66鹽、水和氨甲基苯基次麟酸聚合而成；所 述阻燃巧龍66的極限氧指數(shù)為30~35,普通巧龍66的極限氧指數(shù)為24,所述氨甲基苯基 次麟酸的結(jié)構(gòu)式為：
[0010]
【主權(quán)項】
1. 一種阻燃尼龍66,其特征是，其由尼龍66鹽、水和氨甲基苯基次膦酸聚合而成；所述 阻燃尼龍66的極限氧指數(shù)為30~35,所述氨甲基苯基次膦酸的結(jié)構(gòu)式為：
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻燃尼龍66的制備方法，其特征是，包括如下步驟： 1) 在溶解釜中將尼龍66鹽在40~80°C條件下用水溶解，加入氨甲基苯基次膦酸，在 氮氣保護下通入反應(yīng)器中； 2) 在溫度220~240°C、壓力L 5~2. OMPa下反應(yīng)2~4小時，當(dāng)溫度升高至270°C 時逐漸卸壓1~2小時至0. 2~0. 4MPa，保持溫度270~280°C，壓力0. 2~0. 4MPa反應(yīng) 2~4小時，再保持溫度卸壓至-0. 01~-0. 05MPa ; 3) 在氮氣壓力下卸料，熔體水浴冷卻、切粒制得成品阻燃尼龍66。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的阻燃尼龍66的制備方法，其特征是，所述的阻燃尼龍66的原 料質(zhì)量比例為： 氨甲基苯基次膦酸0.5~10 尼龍66鹽 100 水 100〇
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的阻燃尼龍66的制備方法，其特征是，所述氨甲基苯基次膦酸 的合成步驟為： 將羥甲基苯基次膦酸、氯化亞砜與醚在反應(yīng)釜中加熱反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后降溫冷卻進行 過濾制得氯甲基苯基次膦酸晶體； 將氯甲基苯基次膦酸晶體加入到氫氧化鈉溶液中，通入氨氣，反應(yīng)一段時間后再次進 行過濾，并用水反復(fù)清洗過濾物，再經(jīng)過干燥后制得氨甲基苯基次膦酸。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的阻燃尼龍66的制備方法，其特征是，所述的羥甲基苯基次膦 酸、氯化亞砜與醚的加入摩爾比為1:1:3~10 ;所述的氫氧化鈉與氯甲基苯基次膦酸晶體 的摩爾比為1~1. 2:1，氫氧化鈉溶液的濃度為2~50wt%。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的阻燃尼龍66的制備方法，其特征是，所述的醚是苯甲醚、二苯 醚、氯甲基甲基醚、氯甲基乙醚、乙基乙烯基醚、乙二醇甲醚或乙二醇二甲醚。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的阻燃尼龍66的制備方法，其特征在于，所述加熱反應(yīng)的溫度 為40~80°C，反應(yīng)時間為3~6小時，所述降溫冷卻至20~30°C進行過濾；所述的氨氣加 入使反應(yīng)壓力為〇· 1~〇· 5MPa。
8. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的阻燃尼龍66的制備方法，其特征是，所述反應(yīng)一段時間是指 1~8小時；所述反復(fù)清洗指清洗次數(shù)為1~10次直至所述過濾物pH值達到6~8。
9. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的阻燃尼龍66的制備方法，其特征是，所述干燥的溫度為50~ 100°C，干燥時間為4~8小時；
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的阻燃尼龍66的制備方法，其特征是，所述的過濾使用的濾紙 為孔徑30~120微米的定性濾紙。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種阻燃尼龍66及其制備方法，阻燃尼龍66由尼龍66鹽、水和氨甲基苯基次膦酸聚合而成。本發(fā)明先將羥甲基苯基次膦酸、氯化亞砜和醚按照一定摩爾比在反應(yīng)釜中加熱反應(yīng)，完成后制得的氯甲基苯基次膦酸在氫氧化鈉溶液中通入氨氣進行氨化反應(yīng)制得氨甲基苯基次膦酸，再由尼龍66鹽、水和氨甲基苯基次膦酸聚合而成阻燃尼龍66。本發(fā)明將氨甲基苯基次膦酸加入到阻燃尼龍66的聚合體系中，使得阻燃劑與尼龍66完美結(jié)合，不僅不會對尼龍66的機械性能產(chǎn)生負(fù)面影響，還可以在阻燃劑添加很少的情況下使得尼龍66具有很好的阻燃效果。
【IPC分類】C08K5-5313, D01F6-90, C07F9-30, D01F1-07, C08L77-06
【公開號】CN104762688
【申請?zhí)枴緾N201510164733
【發(fā)明人】石建華, 陸炅, 毛惠敏
【申請人】泰索新材料科技（杭州）有限公司
【公開日】2015年7月8日
【申請日】2015年4月9日