【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于阻燃高分子合成
,涉及一种共聚阻燃聚酰胺组合物及其制备方法,特别涉及一种含磷反应型阻燃剂共聚嵌入聚酰胺分子链的高分子材料组合物及其制备方法。
技术介绍
聚酰胺因具有优良的性能,如高强、耐热、耐磨、耐溶剂等,广泛用于建筑、化工、交通和军事等领域。然而聚酰胺本身并不具有阻燃性,可能会引起或者加重火灾。因此,如何改性制备出具有良好阻燃性能的聚酰胺一直被行业人员研究。通常有两种方式可以改性得到阻燃聚酰胺材料:一种是加入反应型阻燃剂,在尼龙共聚过程中引入具有阻燃活性的官能团;另一种是在聚酰胺聚合后,加入添加型阻燃剂以及相关协效阻燃剂,共混加工。其中后者物理共混的方式会受到分散性、相容性、界面性等因素的影响,而前者由于发生的是化学反应,不存在这些问题。此外要达到一定的阻燃性,使用添加型阻燃剂的用量会较大,从而造成力学性能和电学性能的较大损害,限制了其应用。而反应型阻燃剂可以很好解决这些问题,其分子结构共聚入聚酰胺分子主链,不存在挥发、迁移、渗出等问题,能够在材料使用寿命内提供可靠的阻燃性能。目前,常用的阻燃剂主要有卤系阻燃剂、磷系阻燃剂、氮系阻燃剂、无机填料型阻燃剂等。其中前几种都可以作为反应型阻燃剂。含卤阻燃剂以其高效的阻燃性能曾被广泛应用到高聚物的阻燃材料,但是由于其燃烧过程中会产生有毒气体和烟雾,对环境和人体都有危害,逐渐被限制使用。磷系阻燃剂,尤其有机磷系阻燃剂很有前景代替含卤阻燃剂。磷系阻燃剂可以同时在凝聚相和气相起作用,其阻燃机理是阻燃剂在燃烧过程中会产生磷酸及聚磷酸等产物,促进聚合物脱水和炭化,并形成玻璃状的保护层,阻止凝聚相与气相 ...
【技术保护点】
一种有机磷系共聚阻燃聚酰胺组合物,其包括如以下式(1)所示的有机磷系共聚阻燃聚酰胺和相对于有机磷系共聚阻燃聚酰胺的0.1‑10wt%,优选0.5‑5wt%,更优选1‑3wt%的无机纳米材料:其中,R选自H、C1‑C5烷基、C6‑C10芳基、C3‑C10杂芳基;R优选为H、C1‑C3烷基、C6‑C8芳基、C3‑C6杂芳基;R1、R2各自独立选自直链、支化或环状的C1‑C10亚烷基,C6‑C15亚芳基或亚芳烷基、C3‑C10酯基;R1、R2各自独立地优选为直链、支化或环状的C1‑C5亚烷基,C6‑C10亚芳基或亚芳烷基、C3‑C8酯基;R3、R4、R5各自独立地选自C3‑C12线性、支化或环状亚烷基、C6‑C10亚芳基、C3‑C10杂芳基;R3、R4、R5各自独立地优选为C3‑C8线性、支化或环状亚烷基、C6‑C8亚芳基、C3‑C8杂芳基;x表示1‑50;y表示1‑50;n表示1‑100,优选x表示2‑30;y表示2‑30;n表示2‑80,更优选5‑50。
【技术特征摘要】
1.一种有机磷系共聚阻燃聚酰胺组合物,其包括如以下式(1)所示的有机磷系共聚阻燃聚酰胺和相对于有机磷系共聚阻燃聚酰胺的0.1-10wt%,优选0.5-5wt%,更优选1-3wt%的无机纳米材料:其中,R选自H、C1-C5烷基、C6-C10芳基、C3-C10杂芳基;R优选为H、C1-C3烷基、C6-C8芳基、C3-C6杂芳基;R1、R2各自独立选自直链、支化或环状的C1-C10亚烷基,C6-C15亚芳基或亚芳烷基、C3-C10酯基;R1、R2各自独立地优选为直链、支化或环状的C1-C5亚烷基,C6-C10亚芳基或亚芳烷基、C3-C8酯基;R3、R4、R5各自独立地选自C3-C12线性、支化或环状亚烷基、C6-C10亚芳基、C3-C10杂芳基;R3、R4、R5各自独立地优选为C3-C8线性、支化或环状亚烷基、C6-C8亚芳基、C3-C8杂芳基;x表示1-50;y表示1-50;n表示1-100,优选x表示2-30;y表示2-30;n表示2-80,更优选5-50。2.根据权利要求1所述的阻燃聚酰胺组合物,其中,无机纳米材料选自纳米层状硅酸盐、纳米二氧化硅、纳米氧化锌、纳米二氧化钛中的一种或多种。3.权利要求1或2所述的阻燃聚酰胺组合物的制备方法,包括:(A)将式(2)的有机磷系阻燃单体或其衍生物与式(3)的二胺类单体反应;其中,R选自H、C1-C5烷基、C6-C10芳基、C3-C10杂芳基,R优选为H、C1-C3烷基、C6-C8芳基、C3-C6杂芳基;R1、R2各自独立地选自直链、支化或环状的C1-C10亚烷基,C6-C15亚芳基或亚芳烷基、C3-C10酯基,R1、R2各自独立地优选为直链、支化或环状的C1-C5亚烷基,C6-C10亚芳基或亚芳烷基、C3-C8酯基;R3选自C3-C12线性、支化或环状亚烷基、C6-C10亚芳基、C3-C10杂芳基,R3优选为C3-C8线性、支化或环状亚烷基、C6-C8亚芳基、C3-C8杂芳基;获得下式(4)的化合物:(B)在相对于全部可聚合单体的0.1-10wt%,优选0.5-5wt%,更优选1-3wt%的无机纳米材料的存在下让式(4)的化合物与式(5)的二酸和式(6)的二胺反应,或者与式(7)的二元酰胺盐或其溶液反应,其中,R4和R5选自C3-C12线性、支化或环状亚烷基、C6-C10亚芳基、C3-C10杂芳基,优先选自C3-C8线性、支化或环状亚烷基、C6-C8亚芳基、C3-C8杂芳基;获得式(1)的聚酰胺:其中,R、R1、R2、R3、R4、R5如以上所定义;x表示1-50,y表示1-50,n表示1-100;优选,x表示2-30,y表示2-30,n表示2-80,更优选5-50;或者,(B’)在没有无机纳米材料的存在下制备式(1)的聚酰胺,然后将所制备的阻燃聚酰胺与相对于该阻燃聚酰胺的0.1-10wt%,优选0.5-5wt%,更优选1-3wt%的无机纳米材料共混。4.根据权利要求3所述的制备方法,其中,式(2)的阻燃单体与式(3)的...
【专利技术属性】
技术研发人员:马永梅,陶云峰,吕文涛,方辉,张京楠,陈群跃,张程夕,易丹青,郑鲲,
申请(专利权)人:成都拓利科技股份有限公司,中国科学院化学研究所,
类型:发明
国别省市:四川;51
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