[发明专利]生物基阻燃聚酰胺、聚酰胺制品及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种生物基阻燃聚酰胺、聚酰胺制品及其制备方法和应用。该生物基阻燃聚酰胺包括以下组分：10‑80wt％的基体材料和5‑30wt％的阻燃剂，其中，所述基体材料为生物基PA56T，所述阻燃剂为DOPO衍生物。本发明制得的生物基阻燃聚酰胺阻燃性能好，耐高温，力学性能与原聚酰胺基体相当。

技术领域

本发明涉及一种生物基阻燃聚酰胺、聚酰胺制品及其制备方法和应用。

背景技术

随着社会科学技术的不断进步和高分子材料的迅速发展，性能各异的高分子材料在生产和生活中发挥着越来越重要的作用，塑料、合成纤维、合成橡胶等高分子材料及其制品受到了广泛关注。但绝大多数的合成高分子材料属于易燃或可燃物，在燃烧过程中存在火焰易蔓延、放出大量热量、产生浓烟及有毒气体等问题。发生火灾时，对人类的物质财富、精神财富和人身安全都造成不可磨灭的伤害，对生态环境的良性循环和大气环境的平衡造成污染和破坏。

生物基聚酰胺的单体部分或全部来源于可再生原料，相对于传统的石油基聚合物，性能方面差别较小，但对环境友好，在市场中具有极大的竞争力。聚酰胺材料作为产量最大、用途最广的一类基础树脂，研制与开发综合性能优异、阻燃等级达标和无毒环保的聚酰胺材料对火灾的预防与控制具有极其重要的意义。

聚酰胺的阻燃通常通过向其中添加阻燃的方式来实现。传统的卤素阻燃剂虽然与材料相容性强，阻燃效果好，但燃烧时产生的烟雾大且释放有毒气体，对环境和人体有巨大危害，正逐渐被各种新型阻燃剂所取代，其中磷系阻燃剂拥有极大的发展潜力。

中国专利文献CN105295360A(公开日：2016-02-03)公开了一种尼龙阻燃导热复合材料及其制备方法，其复合材料包含以下重量份的组分：尼龙30-60份(该尼龙可以是尼龙6、尼龙9T、尼龙66、尼龙12中的至少一种)、尼龙65-10份、碳类微纳米导热填料10-30份、金属类微纳米导热填料10-30份、非金属非碳类微纳米导热填料10-30份、阻燃剂(二乙基次磷酸铝等)5-15份、相容剂0.5-2份、抗氧剂0.5-1份、润滑剂0.5-1份、色粉0-3份。该高导热阻燃尼龙复合材料分散性佳，导热性能高，加工性能佳，阻燃等级达UL96-V0级。但该复合材料直接在基体中加入阻燃剂二乙基次磷酸铝等，未经过处理，极易发生阻燃剂迁移和渗出的情况，从而导致阻燃剂污染材料使用环境与材料阻燃性能降低的情况发生。

DOPO(9,10-二氢-9-氧-10-磷杂菲-10-氧化物)及其衍生物是目前很受关注的一类含磷阻燃剂，DOPO分子结构中含有菲环和联苯环结构，不含卤素，对环境友好，对于化学品的稳定性更高，在提升聚合物阻燃性能的同时对其原有机械性能影响较小。但DOPO自身的热稳定性较差，在较低温度(约150℃)下就会分解，因此不适用于较高温度(250℃左右)的聚酰胺聚合实验中。但DOPO分子中含有活泼的P-H键，容易与缺电子化合物发生一些特定的化学加成反应，合成稳定性较高的衍生物，可适应某些高分子材料的聚合过程。对DOPO进行改性得到DOPO衍生物，并将其应用于高温聚酰胺的合成对扩大聚酰胺的应用领域具有重大作用。

发明内容

本发明为了解决现有技术中的阻燃聚酰胺阻燃性能低、耐高温性能差、力学性能下降等缺陷，从而提供一种生物基阻燃聚酰胺、聚酰胺制品及其制备方法和应用。本发明制得的生物基阻燃聚酰胺阻燃性能好，耐高温，力学性能与原聚酰胺基体相当。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供一种生物基阻燃聚酰胺，其包括以下组分：10-80wt％的基体材料和5-30wt％的阻燃剂，其中，所述基体材料为生物基PA56T，所述阻燃剂为DOPO衍生物。

本发明中，所述生物基PA56T的含量较佳地为60-80wt％。

本发明中，所述生物基PA56T的数均分子量可为22000-45000，优选为28000-35000。