在聚酰胺6預聚體中，兩預聚體之間的活性端基之間可以相互反應，分子鏈逐漸增長；
[0133] (4)然后，抽真空到-0. 08MPa，保持0. 8h后停止攪拌，靜置12min后通氮氣出料， 所得反應產(chǎn)物經(jīng)鑄帶切粒，得到阻燃聚酰胺6切片；
[0134] (5)將阻燃聚酰胺6切片KKTC萃取40h、IKTC真空干燥26h后，加入到熔融紡絲 機在285°C熔融紡絲，牽伸倍數(shù)為3. 2倍，即得到阻燃聚酰胺6纖維。其分子結構式為：
[0136] 其中，
[0137] x+y = 198,為聚酰胺6的重復單元數(shù)；
[0138] z = 4,為阻燃劑的重復單元數(shù)；
[0139] 該阻燃聚酰胺6纖維的極限氧指數(shù)在34. 4%，阻燃聚酰胺6纖維的斷裂強度為 5. 17cN/dtex，斷裂伸長率為30. 36%，楊氏模量為32. 81cN/dtex。
[0140] 實施例8
[0141] 一種阻燃聚酰胺6纖維的制備方法，具體包括以下步驟：
[0142] (1)將阻燃劑CEMPP、丁二醇與水混合，氮氣保護下在60°C混合均勻3h，然后在 120°C下攪拌反應2h，再升溫至170°C進一步聚合，最后減壓抽真空，反應結束生成阻燃劑 預聚體，其為粘稠狀液體，數(shù)均分子量Mn為I. 8 X 103,阻燃劑CEMPP、丁二醇與水的摩爾比 為1:1. 1:2,所得阻燃劑預聚體兩端分別為羧基和羥基的活性端基；
[0143] 阻燃劑的結構為：
[0145] (2)將90質(zhì)量份己內(nèi)酰胺、3. 5質(zhì)量份水和1質(zhì)量份己二酸加入反應釜，先通入 N2排出釜內(nèi)空氣，以轉速為210~r/min攪拌并升溫至245°C，當壓力達到0. 5MPa時，保溫 保壓反應4h，然后卸壓至常壓，得到聚酰胺6預聚體，聚酰胺6預聚體的數(shù)均分子量Mn在 6. 8 X 103,并且在聚酰胺6預聚體的兩端分別為羧基和胺基的活性端基，這樣聚酰胺6預聚 體和阻燃劑預聚體之間就具有了可以相互反應的活性端基；
[0146] (3)將5. 5質(zhì)量份阻燃劑預聚體加入聚酰胺6預聚體中，并向釜內(nèi)通隊保護阻燃 劑預聚體與聚酰胺6預聚體不被氧化，開啟攪拌轉速為280r/min，升溫到236°C，共聚反應 6h，使阻燃劑預聚體與聚酰胺6預聚體共聚，在高速攪拌下阻燃劑預聚體可以均勻的分散 在聚酰胺6預聚體中，兩預聚體之間的活性端基之間可以相互反應，分子鏈逐漸增長；
[0147] (4)然后，抽真空到-0. 08MPa，保持0. 8h后停止攪拌，靜置12min后通氮氣出料， 所得反應產(chǎn)物經(jīng)鑄帶切粒，得到阻燃聚酰胺6切片；
[0148] (5)將阻燃聚酰胺6切片95°C萃取24h、95°C真空干燥20h后，加入到熔融紡絲機 在265°C熔融紡絲，牽伸倍數(shù)為3. 7倍，即得到阻燃聚酰胺6纖維。其分子結構式為：
[0150] 其中，
[0151] x+y = 161，為聚酰胺6的重復單元數(shù)；
[0152] z = 8,為阻燃劑的重復單元數(shù)；
[0153] 該阻燃聚酰胺6纖維的極限氧指數(shù)在36. 2%，阻燃聚酰胺6纖維的斷裂強度為 4. 57cN/dtex，斷裂伸長率為29. 63%，楊氏模量為28. 31cN/dtex。
【主權項】
1. 一種阻燃聚酰胺6纖維，其特征是，其由阻燃聚酰胺6熔融紡絲而成，該阻燃聚酰胺 6的分子結構式為：其中， X 彡 50, y 彡 50 ;z 彡 2 ;并且 1/100 彡 ζΛχ+y)彡 1/10 ;所述RpR3為直鏈、支化或環(huán)狀的C C 15的亞烷基；R 2、R4為直鏈、支化或環(huán)狀的C C15的烷基或芳基；R 5、&為直鏈的C廣C 15的亞烷基。2. 根據(jù)權利要求1所述的一種阻燃聚酰胺6纖維，其特征在于，所述阻燃聚酰胺6纖維 的極限氧指數(shù)在30 %以上；所述阻燃聚酰胺6纖維的斷裂強度為4. 5~7. 7cN/dteX，斷裂 伸長率為20~40%，楊氏模量為18~40cN/dtex。3. -種阻燃聚酰胺6纖維的制備方法，其特征是：首先將阻燃劑與二元胺或二元醇縮 聚得到阻燃劑預聚體，然后將阻燃劑預聚體與經(jīng)預聚后的聚酰胺6預聚體發(fā)生共聚反應， 得到阻燃聚酰胺6材料，經(jīng)鑄帶切粒、萃取干燥、熔融紡絲及牽伸后得到阻燃聚酰胺6纖維； 所述阻燃劑預聚體為粘稠狀液體或者半固體，數(shù)均分子量Mn為IO3~10 4,并且在分子兩端 為帶有羧基、胺基或羥基的活性官能團； 所述阻燃劑的結構為： CN 105155019 A _權利要求書_ _2/2 頁其中：所述R1、R3為直鏈、支化或環(huán)狀的C C 15的亞烷基；R 2、R4為直鏈、支化或環(huán)狀 的C1-C15的烷基或芳基。4. 根據(jù)權利要求3所述的一種阻燃聚酰胺6纖維的制備方法，其特征在于，所述二元胺 的通式為H2N-R5-NH2，二元醇的通式為HO-R6-OH ;R5、心為直鏈的C廣C 15的亞烷基。5. 根據(jù)權利要求3所述的一種阻燃聚酰胺6纖維的制備方法，其特征在于，具體包括以 下步驟： (1) 將阻燃劑、二元胺或二元醇與水混合，氮氣保護下在50~80°C混合均勻，然后在 90~130°C下攪拌反應，再升溫至150~180°C進一步聚合，最后減壓抽真空，反應結束生成 阻燃劑預聚體；所述阻燃劑、二元胺或二元醇與水的摩爾比為1:0. 8~1. 5:2~2. 5 ; (2) 將88~96質(zhì)量份己內(nèi)酰胺、0. 5~5質(zhì)量份水和0. 1~1質(zhì)量份己二酸加入反 應釜，攪拌并升溫至245°C~250°C，當壓力達到0. 5MPa~0. 9MPa時，保溫保壓反應一段時 間，然后卸壓至常壓，得到聚酰胺6預聚體； (3) 將2~10質(zhì)量份所述阻燃劑預聚體加入所述聚酰胺6預聚體中，開啟攪拌轉速為 200~400r/min，升溫到235°C~240°C，共聚反應6~8h，使阻燃劑預聚體與聚酰胺6預聚 體共聚； (4) 然后，抽真空到-0. 05~-0.1 MPa，保持一段時間后停止攪拌，靜置10~20min后 通氮氣出料，所得反應產(chǎn)物經(jīng)鑄帶切粒，得到阻燃聚酰胺6切片； (5) 將所述阻燃聚酰胺6切片萃取、干燥一段時間，直接或者與其他聚酰胺切片混合后 加入到熔融紡絲機進行熔融紡絲、牽伸，即得到阻燃聚酰胺6纖維。6. 根據(jù)權利要求5所述的一種阻燃聚酰胺6纖維的制備方法，其特征在于，步驟（1) 中，混合均勻2~3h，攪拌反應2~3h，進一步聚合2~3h ;步驟（2)中，攪拌并升溫，轉速 為200~400r/min ;保溫保壓反應一段時間，是指保溫保壓反應2~4h ;步驟（4)中，保持 一段時間是指保持0.5~Ih。7. 根據(jù)權利要求5所述的一種阻燃聚酰胺6纖維的制備方法，其特征在于，步驟（2)中 攪拌并升溫前需要先通入N2排出釜內(nèi)空氣，步驟（3)中將阻燃劑預聚體加入反應釜內(nèi)時需 要向釜內(nèi)通N2保護阻燃劑預聚體與聚酰胺6預聚體不被氧化。8. 根據(jù)權利要求5所述的一種阻燃聚酰胺6纖維的制備方法，其特征在于，步驟（5) 中阻燃聚酰胺6切片的萃取是指在95~100°C下萃取24~48h，切片的干燥是指在90~ 110°C下真空干燥12~48h。9. 根據(jù)權利要求5所述的一種阻燃聚酰胺6纖維的制備方法，其特征在于，步驟（5)中 直接熔融紡絲是直接將阻燃聚酰胺6切片進行熔融紡絲，與其他聚酰胺切片混合是指將制 得的阻燃聚酰胺6切片與普通聚酰胺6切片按照1:1~3質(zhì)量比均勻混合后進行熔融紡絲。10. 根據(jù)權利要求5所述的一種阻燃聚酰胺6纖維的制備方法，其特征在于，步驟（5) 中阻燃聚酰胺6切片的熔融紡絲溫度是265~285°C，牽伸倍數(shù)為3. 2~3. 8。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種阻燃聚酰胺6纖維及其制備方法，特別是涉及一種含磷反應型阻燃劑，通過連續(xù)而分別進行的兩步聚合反應得到嵌段共聚阻燃聚酰胺6纖維的方法。其特點是首先阻燃劑與二元胺或二元醇反應得到阻燃劑預聚體，然后阻燃劑預聚體再與聚酰胺6的預聚體反應共聚得到阻燃聚酰胺6材料，經(jīng)鑄帶切粒、萃取干燥、熔融紡絲后牽伸得到阻燃聚酰胺6纖維。該方法得到的阻燃聚酰胺6纖維具有阻燃劑添加量少、阻燃效果持久的特點，極限氧指數(shù)在30％以上，這種阻燃聚酰胺6纖維制成織物制品，可廣泛用于民用長絲和產(chǎn)業(yè)用長絲領域。
【IPC分類】D01F6/82, D01D5/08, D01F6/80
【公開號】CN105155019
【申請?zhí)枴緾N201510435871
【發(fā)明人】劉可, 肖茹, 李圓圓, 儲貽健, 王朝生, 王華平
【申請人】東華大學
【公開日】2015年12月16日
【申請日】2015年7月22日