[发明专利]一种双磷阻燃共聚尼龙及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于聚酰胺及其制备。涉及一种双磷阻燃共聚尼龙及其制备方法。本发明采用氧化膦类二元胺和氧化膦类二元醇合成的中间体双磷有机膦铵盐，与尼龙66盐共聚合制备双磷阻燃共聚尼龙，制得的双磷阻燃共聚尼龙具有无卤阻燃、高粘度、无熔滴和较高机械强度的特性，可广泛用于纤维和纺织领域。

背景技术

聚酰胺(Polyamide，俗称尼龙)材料由于其具有突出的机械性能、力学性能、电气性能、耐磨、耐油、耐化学药品等一系列优异性能，有着广泛的用途，常用在汽车、交通运输业、机器制造业、电子电气电缆业、纺织业以及生活用品等领域。

目前尼龙的阻燃是通过两种途径实现：(l)通过机械共混使用添加型阻燃剂，将其加入到尼龙中实现阻燃功能。(2)使用反应型阻燃剂，通过化学合成接枝到尼龙大分子链中，接枝方式也可分为接到尼龙的主链或侧链上去，均可使尼龙材料本身具有阻燃成分与相应的阻燃功能，可达到一定的永久阻燃效果。采用此法，其制备阻燃尼龙纤维、阻燃尼龙塑料，都比添加型的阻燃尼龙具有更好的阻燃效果，还可较小地影响本体材料原有的机械力学性能。中国专利(公开号CN1266445A)公开了“聚合物键合非卤素的阻燃组合物”，系采用了反应型的阻燃剂(CEPPA)与尼龙66单体共聚而得到阻燃尼龙66聚合物，将阻燃剂分子引入聚合物分子链中，使得聚合物的阻燃性能长久保持，但是，在尼龙66聚合和加工过程中，并没有解决因温度过高而致使阻燃剂分解这一问题，这便影响了阻燃尼龙66的阻燃性能和机械性能。

发明内容

本发明的目的旨在克服上述现有技术中的不足，提供一种双磷阻燃共聚尼龙及其制备方法。本发明采用氧化膦类二元胺和氧化膦类二元醇合成的中间体双磷有机膦铵盐作为阻燃成分与聚酰胺盐进行共聚合，从而提供一种产品性能良好的双磷阻燃共聚尼龙及其制备方法。

本发明的内容是：一种双磷阻燃共聚尼龙，其特征是：该双磷阻燃共聚尼龙的主体分子结构通式为：

式中：a为3～15的整数，b为50～300的整数；R₁为饱和C₁～C₃的直链烷基或不饱和的直链、支链或环状的C₂～C₁₀的亚烷基，或R₁为C₂～C₁₀的亚芳基或者芳亚烷基；R₂为饱和C₁～C₆直链烷基或不饱和的直链、支链或环状的C₂～C₁₀的烷基，或R₂为C₆～C₁₀的芳基或者芳烷基；R₃为饱和C₁～C₃的直链烷基或不饱和的直链、支链或环状的C₂～C₁₀的亚烷基，或R₃为C₂～C₁₀的亚芳基或者芳亚烷基；R₄为饱和C₁～C₆直链烷基或不饱和的直链、支链或环状的C₂～C₁₀的烷基，或R₄为C₆～C₁₀的芳基或者芳烷基。

该双磷阻燃共聚尼龙呈乳白色非结晶玻璃状物聚合物，熔程为255～275℃，相对粘度为2.60～2.90；该双磷阻燃共聚尼龙材料的总磷含量为0.6％～0.8％，阻燃水平为UL-94V-0级，拉伸强度不低于75.0MPa，断裂伸长率为54.5％～60.0％。

本发明的另一内容是：一种双磷阻燃共聚尼龙的制备方法，其特征是包括下列步骤：

a、制备双磷有机膦铵盐：

将1000摩尔氧化膦类二元酸与25000摩尔去离子水投入反应器A中，加热到70℃，(强力)搅拌使氧化膦类二元酸均匀分散在去离子水中，然后升温至80～100℃，再加入1000摩尔氧化膦类二元胺，搅拌混合反应(使其反应完全)，制得双磷有机膦铵盐溶液，经后续处理即制得(700～950摩尔)双磷有机膦铵盐；