【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及阻燃聚酰胺6，尤其涉及一种纤维级多元协效阻燃聚酰胺6及其制备方法。
技术介绍
1、聚酰胺6(pa6)是一种广泛应用的工程塑料和纺织纤维材料，具有优异的物理性能和广泛的应用领域，如聚酰胺6制品具有高强度、高韧性、耐磨损、耐腐蚀、耐高温等特点，广泛应用于工业、汽车、电子等领域。然而聚酰胺6及其制品具有可燃性且燃烧时会产生有焰熔滴、不利于其应用效果，同时市场对聚酰胺6制品的需求趋势主要体现在高性能、环保、智能化等方面。因此，研制出一种具有良好阻燃性能且对环境友好的阻燃聚酰胺6切粒成为了当前的技术挑战和需求。
2、当今，在阻燃聚酰胺6切粒及其制备领域，卤素阻燃剂的市场占有率最大，卤素阻燃剂虽然发挥了气相阻燃效果，但伴有大量的有毒副产物，严重污染环境和威胁人身安全。文献1(孙军.新型无卤阻燃聚酰胺纤维、织物的研究[d].北京化工大学，2016.)中阐明氨基磺酸胍已被证明与聚酰胺6熔融共混后可以有效的提高聚酰胺6的阻燃性能，利用氨基磺酸胍与硫脲协同作用，证明当硫脲和氨基磺酸胍的比例为4：2时，聚酰胺6切粒氧指数最高为30.4％，续燃时间为0s，无熔滴。文献2(陈佰全，郑友明，田际波等.高含量玻璃纤维增强阻燃聚酰胺材料的制备与性能[j].中国塑料，2022.)采用双螺杆挤出机制备了聚酰胺6(pa6)/50％(重量份数)玻璃纤维(gf)增强组合pa复合材料，结合对复合材料成品的燃烧测试，阐明了磷氮阻燃体系主要利用燃烧时产生的磷酸脱水成炭效果隔绝氧气，达到凝聚相阻燃为主的阻燃机理，可见将磷氮阻燃体系的阻燃剂与聚酰胺6切粒
3、因此，研究得到一种提高阻燃性能、可纺性能和减少力学损耗的纤维级多元协效阻燃聚酰胺6，具有重要的意义。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种纤维级多元协效阻燃聚酰胺6及其制备方法，用以解决现有阻燃剂对聚酰胺6的物理性能影响较大，可纺性能差，制备流程复杂，对设备要求高的技术问题。
2、为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
3、本专利技术提供了一种纤维级多元协效阻燃聚酰胺6，包含以下重量份数的制备原料：5～10份多元协效阻燃剂溶液、90～95份聚酰胺6切粒。
4、进一步的，所述多元协效阻燃剂溶液的质量浓度为20～25％，多元协效阻燃剂溶液中的多元协效阻燃剂包含有机磷-硅体系阻燃剂和磺酸盐阻燃剂，所述有机磷-硅体系阻燃剂与磺酸盐阻燃剂的重量比为1～4：1。
5、进一步的，所述有机磷-硅体系阻燃剂的结构如式ⅰ所示：
6、
7、其中，r1为乙烯基或乙炔基。
8、进一步的，所述磺酸盐阻燃剂包含氨基磺酸铵阻燃剂、氨基磺酸胍阻燃剂和3-苯磺酰基苯磺酸钾阻燃剂中的一种或几种。
9、进一步的，所述纤维级多元协效阻燃聚酰胺6的含水率为50～100ppm。
10、本专利技术提供了一种纤维级多元协效阻燃聚酰胺6的制备方法，包括如下步骤：
11、将多元协效阻燃剂溶液和聚酰胺6切粒进行熔融共混后顺次经挤出、冷却、切粒、干燥，得到纤维级多元协效阻燃聚酰胺6。
12、进一步的，熔融共混的温度为215～250℃，熔融共混的时间为1～5h。
13、进一步的，所述挤出的温度为200～255℃，主机转速为6～10rpm，喂料机转速为6～9rpm。
14、进一步的，所述挤出的一区温度为200～220℃，二区温度为200～230℃，三区温度为210～245℃，四区温度为235～255℃，五区温度为225～255℃。
15、进一步的，所述干燥的温度为95～120℃，干燥的时间为10～20h。
16、本专利技术的有益效果：
17、(1)本专利技术制得的多元协效阻燃剂溶液与聚酰胺6切粒进行熔融共混，共混后得到的阻燃聚酰胺6经测试，极限氧指数可达32％以上，热释放速率下降45％以上，在燃烧过程中不产生有焰熔滴，阻燃效果明显；
18、(2)本专利技术制得的阻燃聚酰胺6，力学损耗小于10％，且可保持一定的可纺性能；
19、(3)本专利技术的原料简单易得，制备方法简单，流程短，设备要求低，极易产业化生产。
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1.一种纤维级多元协效阻燃聚酰胺6，其特征在于，包含以下重量份数的制备原料：5～10份多元协效阻燃剂溶液、90～95份聚酰胺6切粒。
2.根据权利要求1所述的纤维级多元协效阻燃聚酰胺6，其特征在于，所述多元协效阻燃剂溶液的质量浓度为20～25％，多元协效阻燃剂溶液中的多元协效阻燃剂包含有机磷-硅体系阻燃剂和磺酸盐阻燃剂，所述有机磷-硅体系阻燃剂与磺酸盐阻燃剂的重量比为1～4：1。
3.根据权利要求2所述的纤维级多元协效阻燃聚酰胺6，其特征在于，所述有机磷-硅体系阻燃剂的结构如式Ⅰ所示：
4.根据权利要求2或3所述的纤维级多元协效阻燃聚酰胺6，其特征在于，所述磺酸盐阻燃剂包含氨基磺酸铵阻燃剂、氨基磺酸胍阻燃剂和3-苯磺酰基苯磺酸钾阻燃剂中的一种或几种。
5.根据权利要求4所述的纤维级多元协效阻燃聚酰胺6，其特征在于，所述纤维级多元协效阻燃聚酰胺6的含水率为50～100ppm。
6.权利要求1～5任意一项所述的一种纤维级多元协效阻燃聚酰胺6的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
7.根据权利要求6所述的制备方法，
8.根据权利要求6或7所述的制备方法，其特征在于，所述挤出的温度为200～255℃，主机转速为6～10rpm，喂料机转速为6～9rpm。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述挤出的一区温度为200～220℃，二区温度为200～230℃，三区温度为210～245℃，四区温度为235～255℃，五区温度为225～255℃。
10.根据权利要求7或9所述的制备方法，其特征在于，所述干燥的温度为95～120℃，干燥的时间为10～20h。
...【技术特征摘要】
1.一种纤维级多元协效阻燃聚酰胺6，其特征在于，包含以下重量份数的制备原料：5～10份多元协效阻燃剂溶液、90～95份聚酰胺6切粒。
2.根据权利要求1所述的纤维级多元协效阻燃聚酰胺6，其特征在于，所述多元协效阻燃剂溶液的质量浓度为20～25％，多元协效阻燃剂溶液中的多元协效阻燃剂包含有机磷-硅体系阻燃剂和磺酸盐阻燃剂，所述有机磷-硅体系阻燃剂与磺酸盐阻燃剂的重量比为1～4：1。
3.根据权利要求2所述的纤维级多元协效阻燃聚酰胺6，其特征在于，所述有机磷-硅体系阻燃剂的结构如式ⅰ所示：
4.根据权利要求2或3所述的纤维级多元协效阻燃聚酰胺6，其特征在于，所述磺酸盐阻燃剂包含氨基磺酸铵阻燃剂、氨基磺酸胍阻燃剂和3-苯磺酰基苯磺酸钾阻燃剂中的一种或几种。
5.根据权利要求4所述的纤维级多元协效阻燃聚酰胺6，其特征在于，所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：曾锦豪，范硕，宋潇迪，黄坤林，
申请(专利权)人：浙江理工大学桐乡研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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