[发明专利]阻燃尼龙6组合物及其发泡珠粒

说明书

本发明提供了一种阻燃尼龙6组合物，其包括：尼龙6基础树脂、阻燃剂以及任选地抗氧剂，其中所述阻燃剂包括氧化膦与过渡金属盐形成的配合物。本发明采用的尼龙6基础树脂制成的发泡珠粒泡孔致密均匀，且制成的发泡珠粒成型体的压缩强度非常高；同时，将本发明提供的尼龙6组合物与特定的阻燃剂和特定的抗静电剂配合使用时，阻燃剂和抗静电剂之间可以发生协同作用，同时提高阻燃性能和抗静电性能。由本发明的阻燃尼龙6组合物制备的发泡珠粒具有高温抗冲击性能佳、抗静电、阻燃、工艺简便、闭孔率高、密度可控的特点。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种阻燃尼龙6组合物及其发泡珠粒。

背景技术

尼龙6(PA6)是聚酰胺的一个品种，分子结构上以酞胺基(-CONH-)为重复单元。聚酰胺是最早工业化的合成纤维，由杜邦公司首先实现工业化生产，它的发明和发展推动了整个聚合物科学与工程的发展。尼龙6的酰胺基团是极性基团，可以形成氢键，分子间的作用力大，分子链排列整齐，所以尼龙6机械性能优异，抗冲击性能好，坚硬而有韧性，其结晶度高，熔点高，磨擦系数小，具有耐磨性和自润滑性，吸振和消音好。尼龙6低温性能较好，有一定的耐热性，可在100℃下使用，无毒、无臭、不霉烂，耐候性好，有一定的自熄性，耐海水、耐一般溶剂、耐油，但不耐酸，电绝缘性好，但易受温度的影响。尼龙6熔体流动性好，加工性能优异，可以采用一般热塑性塑料的加工方法制备各种制品。尼龙6作为一种综合性能优异的工程塑料，在交通运输、机械工业、电子电器、家电、仪器仪表和办公机器等领域有广泛的应用。

尼龙6是一种可燃材料，燃烧时在产生大量的浓烟和有焰熔滴的同时放出巨大的热量，极易造成火灾。尼龙6的燃烧过程通常为：尼龙树脂基体在火焰加热下逐渐熔融软化，当达到一定温度后，表层尼龙6在氧气作用下开始发生热分解，出现分子链断裂，产生己内酰胺、苯等有毒可燃气体并向周围扩散，为燃烧继续提供原料。纯尼龙的氧指数一般为23～25％，阻燃级别为UL94-V2级别。由于燃烧时能够产生有焰熔滴现象，产生可燃气体，故其本身仍属易燃品，因此尼龙6的阻燃改性具有重要的意义，需要通过阻燃改性赋予其阻燃特性，从而进一步扩大其应用范围。

与其他阻燃高分子材料一样，当前尼龙6阻燃材料主要是共混添加型阻燃剂的高分子材料，但也有一小部分是含有反应型结构型阻燃剂的高分子材料。其中采用添加型阻燃剂制备尼龙6阻燃材料的工艺简单，能够满足使用要求的阻燃剂品种多，但需要解决其分散性、相容性、界而性、持久性、毒性等问题；而采用结构型阻燃剂制备的尼龙6阻燃材料具有相对的永久性，毒性较低，对被阻燃高聚物的性能影响也较小，但工艺相对复杂。

卤系阻燃剂是尼龙6阻燃材料用阻燃剂中一个重要系列，由于其价格低廉、添加量少，且与高聚物材料的相容性和稳定性好，能保持阻燃制品原有的物化性能，是目前产量和用量最大的有机阻燃剂。虽然卤系阻燃剂用于尼龙6阻燃材料时具有较高的阻燃效率，但其在阻燃过程中会产生大量的有毒和腐蚀性气体，对人体和环境都会产生一定程度的危害。随着环保概念的深入，其应用受到愈来愈多的限制。为此开发清洁、高效、综合性能优异的无卤阻燃剂将成为今后尼龙6阻燃材料行业发展的主要方向。目前，含卤阻燃剂的主要替代物是磷系阻燃剂，其具有较高的阻燃效率，且低烟、低毒、耐迁移。磷系阻燃剂还可改善无机阻燃剂添加量过高造成材料物理力学性能严重下降的缺点，在尼龙6阻燃改性行业备受关注。

然而，现有的尼龙6及由其制备的尼龙6发泡珠粒及板材存在阻燃及抗静电性差，且经阻燃抗静电改性后，尼龙6发泡材料的泡孔形貌及发泡倍率控制出现问题，影响后续模塑成型应用。因此，目前存在的问题是急需研究开发一种兼具良好的阻燃性能和抗静电性能的阻燃尼龙6组合物及其发泡珠粒。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种阻燃尼龙6组合物及其发泡珠粒。同时，将本发明提供的阻燃尼龙6组合物与特定的阻燃剂和特定的抗静电剂配合使用时，阻燃剂和抗静电剂之间可以发生协同作用，同时提高阻燃性能和抗静电性能。由本发明的阻燃尼龙6组合物制备的发泡珠粒具有高温抗冲击性能佳、抗静电、阻燃、工艺简便、闭孔率高、密度可控的特点。