【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及安全毛刷，具体涉及一种黄色阻燃尼龙丝及其制备方法与应用。
技术介绍
1、尼龙(聚酰胺，英文缩写为pa)是通用工程塑料中产量最大、品种最多、用途最广、性能优良的基础树脂。现代工业发展对尼龙的需求量不断增大，对尼龙的性能也提出了更高的要求。
2、但是由于尼龙分子链中有强极性的酰胺键，吸水性强，成品制件的尺寸稳定性较差，尼龙分子链间以及分子链内的氢键使得分子链间的相互作用很强，比常见塑料表面能高，与一些物质接触时黏附力强，摩擦系数大，导致其耐磨性能不足，进而限制了其在安全毛刷方面的使用寿命。
3、同时，尼龙6属于可燃材料，并且有焰溶滴产生，会导致火焰传播，因此提高尼龙6的阻燃性能也尤为重要。因此，通过改性实现尼龙符合材料的高性能化与功能化，进而促进相关行业的产品向高性能、高质量方向发展，具有重要的实际意义。
4、安全毛刷被广泛应用于自动扶梯、自动人行道等设备，以防止梯级和裙侧板之间缝隙缠夹物品或鞋带而引起的安全隐患。国家标准《自动扶梯和自动人行道的制造与安装安全规范》要求安全毛刷需采用有阻燃性的刷丝材料，且国际通用的警示颜色为黄色，而传统的偶氮系列颜料存在因熔融状态下还原性较强，耐高温性能差的缺陷，而不能使用；且在高温尼龙配色过程中，无机颜料的添加量会对高温尼龙配色过程中颜色和性能有很大的影响。
5、因此，如何开发一种着色显著、性能优异的尼龙丝为本领域亟待解决的技术问题。
技术实现思路
1、有鉴于此，为了克服现有技术中存在的上
2、为实现上述目的，本专利技术的技术方案之一在于：提供一种黄色阻燃尼龙丝，按质量百分比计，其原料包括80-85％pa6、3％-4％二氧化钛、8％-12％聚四氟乙烯、6％-8％阻燃剂、0.36％-0.4％着色剂；其中，所述阻燃剂为三聚氰胺，所述着色剂为钛镍黄；
3、优选的，所述二氧化钛包括纳米二氧化钛和粗二氧化钛，所述纳米二氧化钛包括锐钛型与金红石型混合相纳米二氧化钛；
4、本专利技术的技术方案之二：提供一种黄色阻燃尼龙丝的制备方法，包括如下制备步骤：
5、(1)制备表面修饰的纳米二氧化钛
6、将锐钛型纳米二氧化钛、金红石型纳米二氧化钛和污水乙醇混合后，加入硅酸钠调节溶液ph至8.5，得到混合液；
7、将所述混合液在85℃～90℃条件下，磁力搅拌3-4h后，再调节温度至45～46℃超声分散1-2h，用无水乙醇洗涤2-3次，陈化2-2.5h后，自然风干，得到纳米stio2；
8、将硅烷偶联剂与纳米stio2混匀后，采用有机酸调节偶联剂水解液的ph至3.0-5.0，水解40-60min后，用无水乙醇洗涤、干燥，得到表面修饰的纳米粒子二氧化钛，备用；
9、(2)制备改性pa6
10、将所述pa6和聚四氟乙烯混合、研磨后，向其中加入所述表面修饰的纳米二氧化钛，待搅拌混匀后，高温烧结、冷却，得到改性pa6；
11、(3)制备分散钛镍黄
12、将粗二氧化钛、氧化镍、五氧化二锑、燃烧剂混匀后，将其自然松散装于坩埚中，并所述坩埚置于电炉中进行自蔓延反应，待反应完全后将燃烧产物在1000℃保温，得到黄色颜料钛镍黄；
13、将所述黄色颜料钛镍黄用分散介质浸泡、超声振荡、静置后，加入超分散剂，待搅拌分离溶剂并回收固体物质后，将所述固体物质在80-120℃下烘干至微湿状态，得到分散钛镍黄。
14、(4)制备黄色阻燃尼龙丝
15、将所述改性pa6进行干燥处理后，再将所述三聚氰胺、分散钛镍黄置入其中，得到混合料；
16、将所述混合料置于螺杆挤出机中挤出后，置于冷却水中冷却，再依次经拉伸、加热定型收卷步骤后，得到黄色阻燃尼龙丝。
17、优选的，将所述混合料放入螺杆挤出机料筒中熔融共混后挤出，再将挤出的尼龙丝置于冷却水中进行冷却；并调节拉伸牵引装置中热风箱加热温度、牵引辊组的速度进行拉伸处理；最后，将拉伸后的尼龙丝加热定型收卷，得到黄色阻燃尼龙丝；
18、优选的，步骤(1)中所述锐钛型纳米二氧化钛与金红石型纳米二氧化钛的摩尔比为4:1；所述硅烷偶联剂：水：醇的摩尔比为1:1:18；所述有机酸为冰醋酸或草酸；
19、优选的，步骤(2)中所述pa6、聚四氟乙烯、表面修饰纳米二氧化钛的摩尔比为10-12:1-1.5:0.05-0.08；
20、优选的，在步骤(3)制备所述黄色颜料钛镍黄的过程中，所述燃烧剂为金属钛；所述金属钛与粗二氧化钛的摩尔比为1∶3-3.5；所述氧化镍与五氧化二锑的摩尔比为1:1；
21、优选的，步骤(3)中所述自蔓延反应温度为800-850℃；所述燃烧产物的保温时间为50-60min；所述分散介质为乙醇；
22、优选的，步骤(3)中所述超分散剂与钛镍黄的质量比为1:20-25；
23、优选的，步骤(4)中，所述pa6的干燥温度80℃，干燥时间3-4h，干燥后的水分含量范围控制在0.07％-0.1％；
24、所述螺杆挤出机的输送段、压缩段和计量段的温度范围为240℃-250℃，挤出压力为(5±0.3)mpa，螺杆转数为950-1000r/min；
25、所述冷却水温度为20℃；
26、所述拉伸过程中热风箱加热温度范围为140℃-150℃，牵引辊转速依次设置为20r/min、80r/min、90r/min；
27、所述定型温度为(200±2)℃；
28、本专利技术的技术方案之三：提供一种所述所述黄色阻燃尼龙丝在安全刷中的应用。
29、本专利技术以pa6为基材，通过加入表面修饰的纳米二氧化钛和四氟乙烯的方式对其进行改性，并采用将三聚氰胺、钛镍黄加入改性pa6中混合均匀后熔融共混挤出，再经冷却、拉伸、定型和收卷的工艺制得黄色阻燃尼龙丝材料，满足了安全毛刷阻燃值以及国际通用的警示颜色的要求，实现了保持产品阻燃性能的同时，耐磨性能优异、使用寿命长的效果。
30、与现有技术相比，本专利技术的有益技术效果为：
31、(1)本专利技术利用磁力搅拌、超声分散钛对纳米二氧化钛的混合液进行搅拌发散，以增加纳米二氧化钛的分散性，且陈化后自然风干可避免纳米二氧化钛板结或团聚，进一步增加其分散性，进而提高纳米二氧化钛的耐磨性、抗拉伸等性能。且本方法改性后的纳米二氧化钛不仅分散性好、稳定性好、与有机物的相容性好，且耐磨性、抗拉伸等性能高。
32、(2)传统偶氮系列颜料因熔融状态下显现的强还原性而不能使用，而本专利技术以金属钛作为燃烧剂，镍为着色元素，锑为稳定剂，利用自蔓延燃烧合成得到了呈色效果好、对氧化剂和还原剂以及硫化物都有优异的稳定性、耐久性和耐候性高的黄色颜料，满足了安全毛刷阻燃值以及国际通用的警示颜色的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种黄色阻燃尼龙丝，其特征在于，按质量百分比计，其原料包括80-85％PA6、3％-4％二氧化钛、8％-12％聚四氟乙烯、6％-8％阻燃剂、0.36％-0.4％着色剂；其中，所述阻燃剂为三聚氰胺，所述着色剂为钛镍黄。
2.根据权利要求1所述黄色阻燃尼龙丝，其特征在于，所述二氧化钛包括纳米二氧化钛和粗二氧化钛，所述纳米二氧化钛包括锐钛型与金红石型混合相纳米二氧化钛。
3.一种如权利要求1所述黄色阻燃尼龙丝的制备方法，其特征在于，包括如下制备步骤：
4.根据权利要求3所述黄色阻燃尼龙丝的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述锐钛型纳米二氧化钛与金红石型纳米二氧化钛的摩尔比为3-4:1；所述硅烷偶联剂：水：醇的摩尔比为1:1:18；所述有机酸为冰醋酸或草酸。
5.根据权利要求3所述黄色阻燃尼龙丝的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述PA6、聚四氟乙烯、表面修饰纳米二氧化钛的摩尔比为10-12:1-1.5:0.05-0.08。
6.根据权利要求3所述黄色阻燃尼龙丝的制备方法，其特征在于，在步骤(3)制备所述黄色颜料钛镍黄的
7.根据权利要求3所述黄色阻燃尼龙丝的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述自蔓延反应温度为800-850℃；所述保温时间为50-60min；所述分散介质为乙醇。
8.根据权利要求3所述黄色阻燃尼龙丝的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述超分散剂包括聚氨基甲酸酷；所述超分散剂与钛镍黄的质量比为1:20-25。
9.根据权利要求3所述黄色尼龙丝的制备方法，其特征在于：步骤(4)中，所述PA6的干燥温度80-85℃，干燥时间3-4h，干燥后的水分含量范围控制在0.07％-0.1％；
10.一种如权利要求1-2任一项所述的黄色阻燃尼龙丝或根据权利要求3-9任一项制备方法制备得到的黄色阻燃尼龙丝在安全刷中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种黄色阻燃尼龙丝，其特征在于，按质量百分比计，其原料包括80-85％pa6、3％-4％二氧化钛、8％-12％聚四氟乙烯、6％-8％阻燃剂、0.36％-0.4％着色剂；其中，所述阻燃剂为三聚氰胺，所述着色剂为钛镍黄。
2.根据权利要求1所述黄色阻燃尼龙丝，其特征在于，所述二氧化钛包括纳米二氧化钛和粗二氧化钛，所述纳米二氧化钛包括锐钛型与金红石型混合相纳米二氧化钛。
3.一种如权利要求1所述黄色阻燃尼龙丝的制备方法，其特征在于，包括如下制备步骤：
4.根据权利要求3所述黄色阻燃尼龙丝的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述锐钛型纳米二氧化钛与金红石型纳米二氧化钛的摩尔比为3-4:1；所述硅烷偶联剂：水：醇的摩尔比为1:1:18；所述有机酸为冰醋酸或草酸。
5.根据权利要求3所述黄色阻燃尼龙丝的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述pa6、聚四氟乙烯、表面修饰纳米二氧化钛的摩尔比为10-12:1-1.5:0.05-0.08。
【专利技术属性】
技术研发人员：刘雪珍，王珉，
申请(专利权)人：广州傲群刷业科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。