一种低析出红磷阻燃聚酰胺材料及其制备方法技术

本发明专利技术提出了一种低析出红磷阻燃聚酰胺材料及其制备方法，所述低析出红磷阻燃聚酰胺材料由以下重量份数的20份～35份微胶囊化红磷阻燃剂、55份～65份聚酰胺、5份～10份协效阻燃剂、5份～10份滑石粉、0.5份～1份抗氧剂、0.5份～1份酸吸收剂、0.5份～1份稳定剂和0.2份～0.5份润滑剂熔融共混，同时加入15份～25份玻璃纤维造粒即得低析出红磷阻燃聚酰胺材料。制备步骤包括预混、分散、微胶囊化和成型等步骤。本发明专利技术提供的低析出红磷阻燃聚酰胺材料具有红磷析出低的有益效果，且制备方法简单，适合大规模生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及阻燃材料
，尤其涉及一种低析出红磷阻燃聚酰胺材料及其制备方法。
技术介绍
红磷是一种优良的无卤阻燃剂，具有添加量少、阻燃效率高等优点。但普通的红磷暴露在空气中，易氧化、吸湿、热稳定性差，同时红磷与大多数聚合物的相容性差，影响产品的阻燃与力学性能，因此在应用上受到限制。现有技术中，通常是用密胺树脂将红磷包覆起来，制成微胶囊化红磷(MRP)，再使之与季戊四醇和三聚氰胺等进行复配，获得以MRP为基质的膨胀型阻燃体系，运用于聚合物材料中，对聚合物材料进行阻燃。聚酰胺(PA)由于其良好的电绝缘性广泛应用在阻燃材料生产中，为了克服聚酰胺(PA)尺寸稳定性差等缺点，往往进行玻纤增强。当这种MPR膨胀型阻燃体系虽然能够在一定程度上克服红磷的缺点，应用在这类玻纤增强材料中时，在高温、强剪切作用下，红磷的胶囊层不可避免的被破坏或部分破坏，仍然会变质失效。因此，研制一种低析出、高阻燃的阻燃材料迫在眉睫。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种低析出红磷阻燃聚酰胺材料。本专利技术的另一个目的是提供一种低析出红磷阻燃聚酰胺材料的制备方法，制备方法简单，适合大规模生产。本专利技术的目的通过以下技术方案实现：一方面，本专利技术提供一种低析出红磷阻燃聚酰胺材料的制备方法，它是按以下步骤制备：(1)预聚：在pH＝8～9的碱性条件下，将三聚氰胺和37％甲醛按质量比1:1～1:3置于容器中，70℃～90℃条件下，加热搅拌至溶液透明，制得密胺树脂预聚体；(2)分散：按配方量，往研磨好的红磷中加入适量水和十二烷基苯磺酸钠，常温搅拌下依次再加入高温硅油、含磷化合物、成炭剂和抑烟剂，继续搅拌至分散均匀，制得红磷分散系；(3)微胶囊化：将步骤(1)中制得的密胺树脂预聚体缓慢加入到步骤(2)的反应体系中，所述密胺树脂预聚体与制得红磷分散系质量比为1:5～1：9，搅拌均匀，使体系加热升温至60℃～80℃，调节体系pH＝4～6，并继续保温搅拌1～2小时；然后停止搅拌，调节体系pH至7，过滤所得固体经去离子水洗涤、干燥，得到微胶囊化红磷阻燃剂；(4)成型：按重量计，将20份～35份上述微胶囊化红磷阻燃剂、55份～65份聚酰胺、5份～10份协效阻燃剂、5份～10份滑石粉、0.5份～1份抗氧剂、0.5份～1份酸吸收剂、0.5份～1份稳定剂和0.2份～0.5份润滑剂熔融共混，同时加入15份～25份玻璃纤维造粒，即得低析出红磷阻燃聚酰胺材料。优选地，所述协效阻燃剂为氢氧化镁或氢氧化铝粉末。优选地，所述酸吸收剂选自硬脂酸钙、硬脂酸锌、高活性氧化镁中的一种或多种。优选地，所述润滑剂选自聚乙烯蜡乙烯-丙稀酸共聚物、硅酮粉或硅酮母粒中的一种或多种。优选地，所述稳定剂选自铜卤化物、金属银粉、氢氧化锡中的一种或多种。优选地，所述抗氧剂选自四(β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯、三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、双(2.4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯的一种或多种。优选地，所述抑烟剂选自三氧化钼、八钼酸铵、氧化铜、硼酸锌中的一种或多种。优选地，所述含磷化合物选自三聚氰胺聚磷酸盐(MPP)、聚磷酸铵(APP)、二甲基膦酸丙酯(DMPP)中的一种或多种。优选地，所述成炭剂选自三嗪超支化成炭剂。另一方面，本专利技术提供一种低析出红磷阻燃聚酰胺材料，通过上述任意一种方法制备。本专利技术的有益效果是：本专利技术制备的低析出红磷阻燃聚酰胺材料，在保证了材料力学性能和阻燃性的同时，磷析出量最低为15ppm，远远低于同类产品的磷析出量；且制备方法简单，适合大规模生产。具体实施方案实施例1：本实施例提供一种低析出红磷阻燃聚酰胺材料，按以下步骤制备：(1)预聚：在pH＝8～9的碱性条件下，将三聚氰胺和37％甲醛按质量比1:3置于容器中，70℃条件下，加热搅拌至溶液透明，制得密胺树脂预聚体；(2)分散：按配方量，往研磨好的红磷中加入适量水和十二烷基苯磺酸钠，常温搅拌下依次再加入高温硅油(沸点在400℃以上)、三聚氰胺聚磷酸盐(MPP)、三嗪超支化成炭剂和氧化铜，继续搅拌至分散均匀，制得红磷分散系；(3)微胶囊化：将步骤(1)中制得的密胺树脂预聚体缓慢加入到步骤(2)的反应体系中，所述密胺树脂预聚体与制得红磷分散系质量比为1:5，搅拌均匀，使体系加热升温至60℃，调节体系pH＝4，并继续保温搅拌2小时；然后停止搅拌，调节体系pH至7，过滤所得固体经去离子水洗涤、干燥，得到微胶囊化红磷阻燃剂；(4)成型：按重量计，将20份上述微胶囊化红磷阻燃剂、65份聚酰胺、5份氢氧化铝粉末、5份滑石粉、0.5份四(β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯、0.5份硬脂酸钙、0.5份氢氧化锡和0.2份硅酮粉熔融共混，同时加入25份玻璃纤维造粒，即得低析出红磷阻燃聚酰胺材料。实施例2：本实施例提供一种低析出红磷阻燃聚酰胺材料，按以下步骤制备：(1)预聚：在pH＝8～9的碱性条件下，将三聚氰胺和37％甲醛按质量比1:2置于容器中，80℃条件下，加热搅拌至溶液透明，制得密胺树脂预聚体；(2)分散：按配方量，往研磨好的红磷中加入适量水和十二烷基苯磺酸钠，常温搅拌下依次再加入高温硅油、三聚氰胺聚磷酸盐(MPP)、三嗪超支化成炭剂和氧化铜，继续搅拌至分散均匀，制得红磷分散系；(3)微胶囊化：将步骤(1)中制得的密胺树脂预聚体缓慢加入到步骤(2)的反应体系中，所述密胺树脂预聚体与制得红磷分散系质量比为1:7，搅拌均匀，使体系加热升温至70℃，调节体系pH＝5，并继续保温搅拌1.5小时；然后停止搅拌，调节体系pH至7，过滤所得固体经去离子水洗涤、干燥，得到微胶囊化红磷阻燃剂；(4)成型：按重量计，将25份上述微胶囊化红磷阻燃剂、60份聚酰胺、8份氢氧化铝粉末、8份滑石粉、0.8份四(β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯、0.8份硬脂酸钙、0.8份氢氧化锡和0.3份硅酮粉熔融共混，同时加入20份玻璃纤维造粒，即得低析出红磷阻燃聚酰胺材料。实施例3：本实施例提供一种低析出红磷阻燃聚酰胺材料，按以下步骤制备：(1)预聚：在pH＝8～9的碱性条件下，将三聚氰胺和37％甲醛按质量比1:1置于容器中，90℃条件下，加热搅拌至溶液透明，制得密胺树脂预聚体；(2)分散：按配方量，往研磨好的红磷中加入适量水和十二烷基苯磺酸钠，常温搅拌下依次再加入高温硅油、三聚氰胺聚磷酸盐(MPP)、三嗪超支化成炭剂和氧化铜，继续搅拌至分散均匀，制得红磷分散系；(3)微胶囊化：将步骤(1)中制得的密胺树脂预聚体缓慢加入到步骤(2)的反应体系中，所述密胺树脂预聚体与制得红磷分散系质量比为1：9，搅拌均匀，使体系加热升温至80℃，调节体系pH＝6，并继续保温搅拌1小时；然后停止搅拌，调节体系pH至7，过滤所得固体经去离子水洗涤、干燥，得到微胶囊化红磷阻燃剂；(4)成型：按重量计，将35份上述微胶囊化红磷阻燃剂、55份聚酰胺、10份氢氧化铝粉末、10份滑石粉、1份四(β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯、1份硬脂酸钙、1份氢氧化锡和0.5份硅酮粉熔融共混，同时加入15份玻璃纤维造粒，即得低析出红磷阻燃聚酰胺材料。实施例4：本实施例提供一种低析出红磷阻燃聚酰胺材料，与实施例2的不同点是：所述氢氧化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低析出红磷阻燃聚酰胺材料的制备方法，其特征在于：它是按以下步骤制备：(1)预聚：在pH＝8～9的碱性条件下，将三聚氰胺和37％甲醛按质量比1:1～1:3置于容器中，70℃～90℃条件下，加热搅拌至溶液透明，制得密胺树脂预聚体；(2)分散：按配方量，往研磨好的红磷中加入适量水和十二烷基苯磺酸钠，常温搅拌下依次再加入高温硅油、含磷化合物、三嗪超支化成炭剂和抑烟剂，继续搅拌至分散均匀，制得红磷分散系；(3)微胶囊化：将步骤(1)中制得的密胺树脂预聚体缓慢加入到步骤(2)的反应体系中，所述密胺树脂预聚体与制得红磷分散系质量比为1:5～1：9，搅拌均匀，使体系加热升温至60℃～80℃，调节体系pH＝4～6，并继续保温搅拌1～2小时；然后停止搅拌，调节体系pH至7，过滤所得固体经去离子水洗涤、干燥，得到微胶囊化红磷阻燃剂；(4)成型：按重量计，将20份～35份上述微胶囊化红磷阻燃剂、55份～65份聚酰胺、5份～10份协效阻燃剂、5份～10份滑石粉、0.5份～1份抗氧剂、0.5份～1份酸吸收剂、0.5份～1份稳定剂和0.2份～0.5份润滑剂熔融共混，同时加入15份～25份玻璃纤维造粒，即得低析出红磷阻燃聚酰胺材料。...

【技术特征摘要】
1.一种低析出红磷阻燃聚酰胺材料的制备方法，其特征在于：它是按以下步骤制备：(1)预聚：在pH＝8～9的碱性条件下，将三聚氰胺和37％甲醛按质量比1:1～1:3置于容器中，70℃～90℃条件下，加热搅拌至溶液透明，制得密胺树脂预聚体；(2)分散：按配方量，往研磨好的红磷中加入适量水和十二烷基苯磺酸钠，常温搅拌下依次再加入高温硅油、含磷化合物、三嗪超支化成炭剂和抑烟剂，继续搅拌至分散均匀，制得红磷分散系；(3)微胶囊化：将步骤(1)中制得的密胺树脂预聚体缓慢加入到步骤(2)的反应体系中，所述密胺树脂预聚体与制得红磷分散系质量比为1:5～1：9，搅拌均匀，使体系加热升温至60℃～80℃，调节体系pH＝4～6，并继续保温搅拌1～2小时；然后停止搅拌，调节体系pH至7，过滤所得固体经去离子水洗涤、干燥，得到微胶囊化红磷阻燃剂；(4)成型：按重量计，将20份～35份上述微胶囊化红磷阻燃剂、55份～65份聚酰胺、5份～10份协效阻燃剂、5份～10份滑石粉、0.5份～1份抗氧剂、0.5份～1份酸吸收剂、0.5份～1份稳定剂和0.2份～0.5份润滑剂熔融共混，同时加入15份～25份玻璃纤维造粒，即得低析出红磷阻燃聚酰胺材料。2.根据权利要求1所述的低析出红磷阻燃聚酰胺材料的制备方法，其特征在于：所述协效阻燃剂为氢氧化镁或氢氧化铝粉末...

【专利技术属性】
技术研发人员：李洋洋，
申请(专利权)人：郑州峰泰纳米材料有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41