[发明专利]一种阻燃聚酰胺纤维及其制备方法

说明书

本发明涉及一种阻燃聚酰胺纤维及其制备方法，制备方法为：将聚酰胺、三聚氰胺氰尿酸盐、类石墨相氮化碳、锌化合物和9,10‑二氢‑9‑氧杂‑10‑磷杂菲‑10‑氧化物(DOPO)衍生物熔融共混制得阻燃聚酰胺切片后，进行熔融纺丝和牵伸卷绕或者采用皮芯复合纺丝法，以阻燃聚酰胺为皮层，聚酰胺为芯层，进行熔融纺丝和牵伸卷绕；制得的阻燃聚酰胺纤维材质为阻燃聚酰胺，按质量份计，阻燃聚酰胺主要由92～96.8份份聚酰胺、2～5份三聚氰胺氰尿酸盐、0.1～0.5份类石墨相氮化碳、0.1～0.5份锌化合物和1～2份DOPO衍生物组成。本发明制备工艺简单，制得的产品阻燃剂添加量低，兼具较好的力学性能与阻燃性能。

技术领域

本发明属于阻燃纤维技术领域，涉及一种阻燃聚酰胺纤维及其制备方法。

背景技术

聚酰胺纤维被广泛应用于家纺、服饰及工业绳网领域。在这些领域中，产品的阻燃性能日益受到重视，开发一种易于产业化生产且力学性能良好的阻燃聚酰胺纤维成为行业发展的趋势。

聚酰胺纤维阻燃目前主要采取两种技术路线：一是后整理法，二是阻燃剂共混法。后整理方法阻燃纤维不耐水洗，阻燃性能易流失，生产中一般需要经接枝、轧烘焙、涂覆、喷雾等工序，流程长、能耗大、不环保；阻燃剂共混法则易导致纤维可纺性差、工业生产断丝频繁、连续开机时间短、强度低等问题。

另外，在如今的阻燃聚酰胺纤维研究中，共混法为了提高阻燃性能，阻燃剂添加量通常很大，这将进一步加剧共混法阻燃纤维可纺性差和力学强度低缺点，而添加量较少则往往又会导致产品核心阻燃性能不达标。例如，在文献1(Influence of N-,P-and Si-based Flame Retardant Mixtures on Flammability,Thermal Behavior andMechanical Properties of PA6 Composite Fibers[J].Fibers and Polymers,2018,Vol.19(6),1194-1206.)以及文献2(阻燃聚酰胺及纤维的制备与性能研究[D].东华大学,2015.)中，其阻燃剂添加量虽然较少，且力学性能较佳，但其阻燃效果欠佳，极限氧指数值均低于30％，燃烧时，熔滴现象严重。

因此，开发一种阻燃剂添加量低、具有良好可纺性，同时阻燃性能良好的阻燃聚酰胺纤维成为目前亟待要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术中共混法阻燃聚酰胺纤维力学性能与阻燃性能不能兼顾、可纺性较差以致难以工业应用的问题，提供一种阻燃聚酰胺纤维及其制备方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种阻燃聚酰胺纤维，材质为阻燃聚酰胺，按质量份计，阻燃聚酰胺主要由92～96.8份份聚酰胺、2～5份三聚氰胺氰尿酸盐、0.1～0.5份类石墨相氮化碳、0.1～0.5份锌化合物和1～2份9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物衍生物组成。

作为优选的技术方案：

如上所述的一种阻燃聚酰胺纤维，阻燃聚酰胺纤维的极限氧指数≥30.5％。

如上所述的一种阻燃聚酰胺纤维，聚酰胺为尼龙6、尼龙66、尼龙56、尼龙11、尼龙12、尼龙1010和尼龙1212中的一种，或者为两种以上的混合物或共聚物。

如上所述的一种阻燃聚酰胺纤维，锌化合物为硫化锌、二乙基次膦酸锌、2-羧乙基苯基次膦酸锌和氰尿酸锌中的一种以上。

如上所述的一种阻燃聚酰胺纤维，9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物衍生物的结构式为(a)、(b)或(c)，具体如下：