[发明专利]利用锦纶6废丝生产的无卤阻燃尼龙6材料及其制备方法

说明书

本发明属于复合高分子材料领域，涉及一种利用锦纶6废丝生产的无卤阻燃尼龙6材料及其制备方法。包括以下重量份的原料制成：回收尼龙6 80～92.5份，无卤阻燃剂7～15份，成炭剂0.1～2份，润滑剂0.1～2份，抗氧剂0.3～1份；所述的回收尼龙6为锦纶6废丝通过团粒机制成的颗粒，相对粘度为2.47。将锦纶6废丝通过团粒机制成颗粒状，颗粒状的回收尼龙6、无卤阻燃剂、成炭剂、润滑剂和抗氧剂混合均匀加入至双螺杆挤出机，经过水冷、风干、切粒后可得无卤阻燃尼龙6材料。该方法工艺简单，使废料得以回收利用，成本低廉；使用废料改性得到的无卤阻燃尼龙6的各项性能与使用新料改性得到的无卤阻燃尼龙6相当。

技术领域

本发明属于复合高分子材料领域，涉及一种利用锦纶6废丝生产的无卤阻燃尼龙6材料及其制备方法。

背景技术

我国对锦纶6民用丝的需求量仅次于涤纶，但是在纺丝过程中，往往会由于断头、设备清洁等原因产生较多废丝，废丝量约占锦纶6民用丝生产量的2-5％。目前有些专利分别对这些废丝进行了不同的处理，但是都没有用尽可能少的能耗达到最大的经济效益。例如中国专利CN 103467378 A将锦纶6废丝通过加热熔融、磷酸解聚、氧化、碱化、过滤、浓缩、精馏和结晶得到单体己内酰胺，该方法流程复杂、能耗巨大、经济效益较低；中国专利CN104818548 A将锦纶6废丝通过粉碎、筛分、熔融挤出、水冷、切粒和干燥得到回收后的尼龙6切片，可进一步用于要求较低的纺丝或者工程塑料，该方法从螺杆挤压机的出料口至水下切粒的出口均要使用氮气保护，能耗较大，经济效益一般；中国专利CN 1065472 A将锦纶6废丝和稀土铈化合物通过溶解、中和、析出、水洗、甩干、干燥、研磨、过筛和包装得到性能与聚酰胺1010粉末相当的聚酰胺6改性再生粉末，用作喷涂原料，该方法工艺较为简单、成本低廉，社会经济效益较为显著。

阻燃尼龙6由于具有良好的耐磨性、耐化学药品性、耐热性、抗冲击性、自润滑性和易于加工性，被广泛的用于电子电气设备和家用电器等。目前应用于阻燃尼龙6的阻燃剂主要有卤系阻燃剂、磷系阻燃剂、氮系阻燃剂、金属化合物阻燃剂等。其中，卤系阻燃剂(以溴系为主)的效率高、添加量少且价格适中，使用量约占阻燃剂总量的80％。但是卤系阻燃剂在燃烧时会产生大量的有毒烟尘以及腐蚀性气体，加上二噁英的问题，部分溴系阻燃剂已被欧盟RoSH指令禁止使用。因此开发阻燃效率高，环保无卤阻燃的尼龙6产品就变得迫在眉睫。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种利用锦纶6废丝生产的无卤阻燃尼龙6材料及其制备方法，生产出的无卤阻燃尼龙6材料物理性能优良，达到V-0级的阻燃等级，同时又降低了生产成本。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种利用锦纶6废丝生产的无卤阻燃尼龙6材料，包括以下重量份的原料制成：回收尼龙6 80～92.5份，无卤阻燃剂7～15份，成炭剂0.1～2份，润滑剂0.1～2份，抗氧剂0.3～1份；

所述的回收尼龙6为锦纶6废丝通过团粒机制成的颗粒，相对粘度为2.47。

本发明还提供一种上述利用锦纶6废丝生产的无卤阻燃尼龙6材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤1、锦纶6废丝通过团粒机制成颗粒状的回收尼龙6，所述回收尼龙6的相对粘度为2.47；

步骤2、称取步骤1所得的回收尼龙6 80～92.5份、无卤阻燃剂7～15份、成炭剂0.1～2份、润滑剂0.1～2份和抗氧剂0.3～1份混合搅拌10min，混合后的物料加入双螺杆挤出机的主喂料料斗中；

步骤3、设定步骤2的双螺杆挤出机的温度为210～250℃，所述双螺杆挤出机的螺杆长径比为32～58，所述双螺杆挤出机的主机转速为300～500r/min；

步骤4、通过双螺杆挤出机挤出的物料经过水冷、风干、切粒，得到无卤阻燃尼龙6。