一種無鹵阻燃高溫尼龍的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種無鹵阻燃高溫尼龍，屬于無鹵阻燃、耐高溫、高強度、高穩(wěn)定性尼 龍的制備技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 耐高溫尼龍具有優(yōu)良的高溫穩(wěn)定性，杰出的韌性，極佳的流動性和高結(jié)晶性，因而 耐高溫尼龍越來越多的應(yīng)用于微型電子元器件、發(fā)動機周邊部件中，但耐高溫尼龍本身不 具有阻燃特性，屬于可燃性高分子材料。隨著科學(xué)技術(shù)的進步，在電子電器、汽車等領(lǐng)域?qū)?材料的阻燃要求越來越高。在耐高溫尼龍阻燃改性方面，傳統(tǒng)的方法是添加鹵素或次磷酸 鹽阻燃劑，但它們存在諸如產(chǎn)生有害氣體，分解溫度低等缺陷；還有一種方法是添加無機阻 燃劑，無機阻燃劑一般為無機金屬氫氧化物，如氫氧化鎂等，添加后分解溫度較高，吸熱量 大，還能大量吸收高分子燃燒所產(chǎn)生的有害氣體，使燃燒很快停止，但現(xiàn)有技術(shù)中需要填充 較大量的氫氧化鎂才能產(chǎn)生一定的阻燃效果，大大降低了耐高溫尼龍的機械性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明主要是解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的技術(shù)問題，提供了一種無鹵阻燃高溫尼龍。
[0004]本發(fā)明的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的：一種無鹵阻燃高 溫尼龍，其制備方法為：步驟（1)，成鹽反應(yīng)一，制取芳香族尼龍鹽，將芳香族二元酸充分混 合在去離子水中，加熱至50-80°C，在強力攪拌條件下，加入脂肪族二元胺水溶液，調(diào)節(jié)pH 值在6. 8-7. 7之間，繼續(xù)攪拌0. 5-2小時，冷卻至室溫，過濾干燥即得芳香族尼龍鹽；步驟 (2)，成鹽反應(yīng)二，制取無鹵阻燃尼龍鹽，將反應(yīng)型無鹵阻燃劑充分混合在去離子水中，加熱 至50-80°C，在強力攪拌條件下，加入脂肪族二元胺水溶液，調(diào)節(jié)pH值在6. 8-7. 7之間，繼 續(xù)攪拌〇. 5-2小時，冷卻至室溫，過濾干燥即得無鹵阻燃尼龍鹽；步驟（3)，聚合反應(yīng)，按100 重量份計，將步驟（1)制取的50-70份芳香族尼龍鹽、步驟（2)制取的10-20份無鹵阻燃尼 龍鹽與20-30份的脂肪族尼龍鹽或內(nèi)酰胺放入高溫高壓聚合釜，釜中添加去離子水使其充 分混合，用高純氮置換出釜內(nèi)空氣，先后置換三次，并保留氮氣壓力0.OIMPa，開啟攪拌，在 1小時內(nèi)升溫至220-230°C，待釜內(nèi)壓力為1. 8-2. 5Mpa時保壓1-2小時，然后在2-3小時內(nèi) 卸至常壓，卸壓過程中逐步升溫至320°C，卸至常壓后自然冷卻，最后出料、切粒、干燥，即得 無鹵阻燃高溫尼龍。
[0005]作為優(yōu)選，所述芳香族二元酸為對苯二甲酸、間苯二甲酸、2-甲基對苯二甲酸、 2, 6-萘二酸、2, 7-萘二酸、1，4-萘二酸、4, 4' -聯(lián)苯二甲酸、二苯基甲烷-4, 4' -二羧酸、 二苯基砜-4, 4' -二羧酸中的一種或幾種；所述脂肪族二元胺為1，4- 丁二胺、1，6-己二 胺、1，7-庚二胺、1，8-辛二胺、1，9-壬二胺、1，10-癸二胺、1，11-十一燒二胺、1，12-十二 燒二胺、1，13-十二燒二胺、2-甲基-1，5-戊二胺、2, 2, 4-二甲基-1，6-己二胺和2-甲 基-1，8-辛二胺中的一種或幾種；所述脂肪族尼龍鹽為尼龍66鹽、尼龍610鹽、尼龍612鹽、 尼龍613鹽、尼龍1010鹽、尼龍1012鹽、尼龍1013鹽、尼龍1212鹽、尼龍1313鹽中的一種 或幾種；所述內(nèi)酰胺為己內(nèi)酰胺、十一內(nèi)酰胺和十二內(nèi)酰胺中的一種或幾種；所述反應(yīng)型 無鹵阻燃劑為P-N膨脹型阻燃劑，其結(jié)構(gòu)式為：
[0006]
〇.：
[0007] 作為優(yōu)選，所述芳香族二元酸為對苯二甲酸。
[0008] 作為優(yōu)選，所述脂肪族二元胺為1，6-己二胺、1，10-癸二胺、1，12-十二烷二胺和 1，13-十三烷二胺中的一種或幾種。
[0009] 作為優(yōu)選，所述脂肪族二元胺為1，6-己二胺。
[0010] 作為優(yōu)選，所述脂肪族尼龍鹽為尼龍66鹽。
[0011] 作為優(yōu)選，所述內(nèi)酰胺為己內(nèi)酰胺。
[0012] 本發(fā)明通過在耐高溫尼龍的制備過程中添加反應(yīng)型無鹵阻燃劑合成了無鹵阻燃 高溫尼龍，在尼龍分子的主鏈上引入引入阻燃元素P，提高了聚合物的阻燃性，添加量少，同 時又不降低高溫尼龍的機械性能和化學(xué)穩(wěn)定性，適用于制作電子電器、汽車工程等領(lǐng)域的 廣品。
【具體實施方式】
[0013] 下面通過實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步具體的說明。
[0014] 實施例1 :一種無鹵阻燃高溫尼龍，其制備方法為：步驟（1)，成鹽反應(yīng)一，制取芳 香族尼龍鹽，將芳香族二元酸充分混合在去離子水中，加熱至50-80°C，在強力攪拌條件下， 加入脂肪族二元胺水溶液，調(diào)節(jié)pH值在6. 8-7. 7之間，繼續(xù)攪拌0. 5-2小時，冷卻至室溫， 過濾干燥即得芳香族尼龍鹽；步驟（2)，成鹽反應(yīng)二，制取無鹵阻燃尼龍鹽，將反應(yīng)型無鹵 阻燃劑充分混合在去離子水中，加熱至50-80°C，在強力攪拌條件下，加入脂肪族二元胺水 溶液，調(diào)節(jié)pH值在6. 8-7. 7之間，繼續(xù)攪拌0. 5-2小時，冷卻至室溫，過濾干燥即得無鹵阻 燃尼龍鹽；步驟（3)，聚合反應(yīng)，將步驟（1)制取的1000克芳香族尼龍鹽、步驟（2)制取的 400克無鹵阻燃尼龍鹽、600克尼龍66鹽和1000克去離子水加入到5L的高溫高壓反應(yīng)釜 中，用高純氮置換出釜內(nèi)空氣，先后置換三次，并保留氮氣壓力〇.OIMPa，開啟攪拌，在1小 時內(nèi)升溫至220-230°C，待釜內(nèi)壓力為1. 8-2. 5Mpa時保壓1-2小時，然后在2-3小時內(nèi)卸 至常壓，卸壓過程中逐步升溫至320°C，卸至常壓后自然冷卻，最后出料、切粒、干燥，即得無 鹵阻燃高溫尼龍，產(chǎn)品性能如表1所示。制作方法中芳香族二元酸為對苯二甲酸、間苯二甲 酸、2-甲基對苯二甲酸、2, 6-萘二酸、2, 7-萘二酸、1，4-萘二酸、4, 4' -聯(lián)苯二甲酸、二苯基 甲烷-4, 4' -二羧酸、二苯基砜-4, 4' -二羧酸中的一種或幾種，優(yōu)選為對苯二甲酸；脂肪族 二兀胺為1，4-丁二胺、1，6-己二胺、1，7-庚二胺、1，8-辛二胺、1，9-壬二胺、1，10-癸二胺、 1, 11-i^一烷二胺、1，12-十二烷二胺、1，13-十三烷二胺、2-甲基-1,5-戊二胺、2, 2, 4-三 甲基-1，6-己二胺和2-甲基-1，8-辛二胺中的一種或幾種，優(yōu)選為1，6-己二胺、1，10-癸 二胺、1，12-十二烷二胺和1，13-十三烷二胺中的一種或幾種，更優(yōu)選為1，6-己二胺；脂肪 族尼龍鹽為尼龍66鹽、尼龍610鹽、尼龍612鹽、尼龍613鹽、尼龍1010鹽、尼龍1012鹽、 尼龍1013鹽、尼龍1212鹽、尼龍1313鹽中的一種或幾種，優(yōu)選為尼龍66鹽；內(nèi)酰胺為己內(nèi) 酰胺、十一內(nèi)酰胺和十二內(nèi)酰胺中的一種或幾種，優(yōu)選為己內(nèi)酰胺；所述反應(yīng)型無鹵阻燃劑 為P-N膨脹型阻燃劑，其結(jié)構(gòu)式為：
[0015]
[0016] 其分子結(jié)構(gòu)末端具有兩個羧基端元，使該阻燃劑具備了良好的反應(yīng)性，該阻燃劑 的制備方法可以參看專利CN104072759A的記載。
[0017] 實施例2:按照實施例1中步驟（1)和步驟（2)所述方法制備制取芳香族尼龍鹽 和無鹵阻燃尼龍鹽，將步驟（1)制取的1400克芳香族尼龍鹽、步驟（2)制取的200克無鹵 阻燃尼龍鹽、400克尼龍66鹽和1000克去離子水加入到5L的高溫高壓反應(yīng)釜中，用高純 氮置換出釜內(nèi)空氣，先后置換三次，并保留氮氣壓力0.OIMPa，開啟攪拌，在1小時內(nèi)升溫至 220-230°C，待釜內(nèi)壓力為1. 8-2. 5Mpa時保壓1-2小時，然后在2-3小時內(nèi)卸至常壓，卸壓 過程中逐步升溫至320°C，卸至常壓后自然冷卻，最后出料、切粒、干燥，即得無鹵阻燃高溫 尼龍，產(chǎn)品性能如表1所示。其余參考實施例1。
[0018] 實施例3 :按照實施例1中步驟（1)和步驟（2)所述方法制備制取芳香族尼龍鹽 和無鹵阻燃尼龍鹽，將步驟（1)制取的1200克芳香族尼龍鹽、步驟（2)制取的300克無鹵 阻燃尼龍鹽、500克尼龍66鹽和1000克去離子水加入到5L的高溫高壓反應(yīng)釜中，用高純 氮置換出釜內(nèi)空氣，先后置換三次，并保留氮氣壓力0.OIMPa，開啟攪拌，在1小時內(nèi)升溫至 220-230°C，待釜內(nèi)壓力為1. 8-2. 5Mpa時保壓1-2小時，然后在2-3小時內(nèi)卸至常壓，卸壓 過程中逐步升溫至320°C，卸至常壓后自然冷卻，最后出料、切粒、干燥，即得無鹵阻燃高溫 尼龍，產(chǎn)品性能如表1所示。其余參考實施例1。
[0019] 實施例4:按照實施例1中步驟（1)和步驟（2)所述方法制備制取芳香族尼龍鹽 和無鹵阻燃尼龍鹽，將步驟（1)制取的1000克芳香族尼龍鹽、步驟（2)制取的400克無鹵 阻燃尼龍鹽、600克己內(nèi)酰胺和1000克去離子水加入到5L的高溫高壓反應(yīng)釜中，用高純 氮置換出釜內(nèi)空氣，先后置換三次，并保留氮氣壓力0.OIMPa，開啟攪拌