一种阻燃尼龙6复合材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种阻燃尼龙6复合材料的制备方法，包括：将PAA、GAS和DCC溶解于DMF中，氮气保护下，搅拌恒温反应，反应结束后，经冷却、抽滤、丙酮洗涤、干燥，得到PAA

【技术实现步骤摘要】
一种阻燃尼龙6复合材料的制备方法


[0001]本专利技术涉及高分子材料改性
，具体是一种阻燃尼龙6复合材料的制备方法。

技术介绍

[0002]普通尼龙材料属于可燃材料，其燃烧时会在短时间内迅速释放大量热，燃烧伴随着浓烟，并释放CO、CO2、HCN、NH3、CH4、C2H6等有毒或易燃气体；并且由于尼龙材料的熔体强度较低，因而其在燃烧过程中极易产生大量有焰溶滴致使火势迅速蔓延；同时，尼龙材料点燃后会在短时间内释放大量热，易引起二次燃烧。添加阻燃剂是提高尼龙材料在使用过程中安全性的切实可行的方法。随着人们对聚合物材料阻燃技术研究的深入以及环保意识的提高，对阻燃剂除了要满足阻燃这一基本要求之外，还要具备绿色环保、低烟低毒、低腐蚀等特性。
[0003]离子液体是一类具有催化、不可燃以及结构可设计特性的物质，因此可以用于改善聚合物材料的阻燃性能。聚离子液体是在小分子离子液体的基础上，通过聚合反应制备得到。聚离子液体在保有小分子离子液体不可燃性能的同时，可以提高小分子离子液体的热稳定性，并且克服小分子离子液体耐水性差以及与聚合物基体相容性不好等缺陷。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种阻燃尼龙6复合材料的制备方法，以解决现有技术中尼龙材料易燃的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]本专利技术提供了一种阻燃尼龙6复合材料的制备方法，包括：
[0007]将PAA(聚丙烯酸)、GAS(氨基磺酸胍)和DCC(N,N'
>‑
二环己基碳酰亚胺)溶解于DMF(N,N
‑
二甲基甲酰胺)中，氮气保护下，搅拌恒温反应，反应结束后，经冷却、抽滤、丙酮洗涤、干燥，得到PAA
‑
GAS阻燃材料；
[0008]将PA6和PAA
‑
GAS阻燃材料分别进行烘干，之后置于转矩流变仪中反应，反应结束后，得到阻燃尼龙6复合材料。
[0009]进一步的，PAA、GAS、DCC和DMF的摩尔质量体积比为0.2:0.2:5:100mol/mol/g/mL。
[0010]进一步的，PAA
‑
GAS阻燃材料和PA6的质量比为(3
‑
9):100。
[0011]进一步的，PA6和PAA
‑
GAS阻燃材料置于转矩流变仪中反应的温度为235
‑
245℃，转速为50rpm。
[0012]进一步的，搅拌恒温反应的温度为100℃，时间为20h。
[0013]进一步的，干燥的温度为80℃，时间为24h。
[0014]进一步的，对PA6进行烘干的温度为110℃，时间为3h。
[0015]进一步的，对PAA
‑
GAS阻燃材料进行烘干的温度为80℃，时间为6h。
[0016]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0017]本专利技术提供的一种阻燃尼龙6复合材料的制备方法，PAA
‑
GAS阻燃材料在PA6的热降解过程中主要起催化降解作用，促使PA6提前降解产生低分子量齐聚物，从而降低熔体粘度，最终以熔滴带走热量的模式实现PA6的阻燃；另外，PAA
‑
GAS阻燃材料还有助于促进PA6的异相成核作用，提高PA6的结晶能力；测试结果表明：少量的PAA
‑
GAS阻燃材料就能使PA6达到UL
‑
94V0等级，且LO1值随PAA
‑
GAS阻燃材料添加量的增多而持续上升，PAA
‑
GAS阻燃材料能够明显改善PA6的阻燃性能。
具体实施方式
[0018]下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0019]实施例1
[0020]一种阻燃尼龙6复合材料的制备方法，包括：
[0021]将0.2mol PAA(聚丙烯酸)、0.2mol GAS(氨基磺酸胍)和5g脱水剂DCC(N,N'
‑
二环己基碳酰亚胺)完全溶解于100mL DMF(N,N
‑
二甲基甲酰胺)中，氮气保护下，磁力搅拌，100℃下恒温反应20h，有白色固体生成，反应结束后，冷却至室温，抽滤，取下层沉淀，用大量的丙酮洗涤，洗去未反应的原料和脱水剂，将反应产物置于真空烘箱中在80℃下干燥24h，得到PAA
‑
GAS阻燃材料；
[0022]将PA6置于鼓风烘箱中在110℃下干燥3h，同时将PAA
‑
GAS阻燃材料置于真空烘箱中在80℃下干燥6h，之后将质量比为3:100的PAA
‑
GAS阻燃材料和PA6置于转矩流变仪中反应，反应的温度为235℃，转速为50rpm，反应结束后，得到阻燃尼龙6复合材料，即PA6/PAA
‑
GAS复合材料。
[0023]实施例2
[0024]与实施例1所不同的是：PAA
‑
GAS阻燃材料和PA6的质量比为5:100。
[0025]实施例3
[0026]与实施例1所不同的是：PAA
‑
GAS阻燃材料和PA6的质量比为7:100。
[0027]实施例4
[0028]与实施例1所不同的是：PAA
‑
GAS阻燃材料和PA6的质量比为9:100。
[0029]利用平板硫化机将实施例1至4所制得的阻燃尼龙6复合材料以及普通的尼龙6材料制成用于不同测试的标准样条，平板硫化机的压板温度为245℃，压力为10MPa，持续时间为5min。
[0030]对实施例1至4所制得的阻燃尼龙6复合材料以及普通的尼龙6材料的阻燃性能进行测试，测试结果如表1所示。
[0031]表1实施例1至4的复合材料及普通的尼龙6材料的阻燃性测试结果
[0032][0033]由表1可以看出：普通的PA6材料属于易燃材料，在UL
‑
94的测试中没有燃烧等级，同时其LOI只有23.4vol％，其样条在UL
‑
94燃烧过程中会持续燃烧至夹具，并伴随严重的带火焰熔滴滴落引燃脱脂棉。而实施例1至4所制得的阻燃尼龙6复合材料的阻燃性能得到了明显地改善。实施例1所制得的阻燃尼龙6复合材料的燃烧时间明显缩短，能够通过UL
‑
94V2等级，LOI值也提高至25.7vol％；实施例2所制得的阻燃尼龙6复合材料能够通过UL
‑
94V0等级，并且LOI值也增加到了27.6vol％；实施例4所制得的阻燃尼龙6复合材料依然能够达到UL
‑
94V0等级，且LOI继续提高至29.8vol％。测试结果表明：PAA
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种阻燃尼龙6复合材料的制备方法，其特征在于，包括：将PAA、GAS和DCC溶解于DMF中，氮气保护下，搅拌恒温反应，反应结束后，经冷却、抽滤、丙酮洗涤、干燥，得到PAA
‑
GAS阻燃材料；将PA6和PAA
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GAS阻燃材料分别进行烘干，之后置于转矩流变仪中反应，反应结束后，得到阻燃尼龙6复合材料。2.根据权利要求1所述的阻燃尼龙6复合材料的制备方法，其特征在于，所述PAA、GAS、DCC和DMF的摩尔质量体积比为0.2:0.2:5:100 mol/mol/g/mL。3.根据权利要求1所述的阻燃尼龙6复合材料的制备方法，其特征在于，所述PAA
‑
GAS阻燃材料和PA6的质量比为（3
‑
9）:100。4...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪理文，吴丽敏，刘正军，汪法辉，周明，
申请(专利权)人：盐城工学院，
类型：发明
国别省市：