CN108329466A - 一种阻燃聚酰胺6/苝四甲酸二酐复合材料及其制备方法 - Google Patents

一种阻燃聚酰胺6/苝四甲酸二酐复合材料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108329466A
CN108329466A CN201810216226.3A CN201810216226A CN108329466A CN 108329466 A CN108329466 A CN 108329466A CN 201810216226 A CN201810216226 A CN 201810216226A CN 108329466 A CN108329466 A CN 108329466A
Authority
CN
China
Prior art keywords
tetracarboxylic acid
acid dianhydride
composite material
polyamide
temperature
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201810216226.3A
Other languages
English (en)
Inventor
陈英波
张雪
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tianjin Polytechnic University
Original Assignee
Tianjin Polytechnic University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tianjin Polytechnic University filed Critical Tianjin Polytechnic University
Priority to CN201810216226.3A priority Critical patent/CN108329466A/zh
Publication of CN108329466A publication Critical patent/CN108329466A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G69/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain of the macromolecule
    • C08G69/02—Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids
    • C08G69/08—Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids derived from amino-carboxylic acids
    • C08G69/14—Lactams
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G69/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain of the macromolecule
    • C08G69/02—Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids
    • C08G69/08—Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids derived from amino-carboxylic acids
    • C08G69/14—Lactams
    • C08G69/16—Preparatory processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G69/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain of the macromolecule
    • C08G69/02—Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids
    • C08G69/08—Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids derived from amino-carboxylic acids
    • C08G69/14—Lactams
    • C08G69/22—Beta-lactams
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/16—Halogen-containing compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/04—Oxygen-containing compounds
    • C08K5/09—Carboxylic acids; Metal salts thereof; Anhydrides thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2201/00—Properties
    • C08L2201/02—Flame or fire retardant/resistant

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polyamides (AREA)
  • Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)

Abstract

本发明涉及功能材料技术领域，具体涉及一种阻燃聚酰胺6材料的制备方法。利用原位聚合，将苝四甲酸二酐枝接到尼龙6上，从而得到得到聚酰胺6/苝四甲酸二酐复合材料。

Description

一种阻燃聚酰胺6/苝四甲酸二酐复合材料及其制备方法
技术领域
本发明属于复合材料的制备领域，特别是涉及一种聚酰胺6/苝四甲酸二 酐阻燃复合材料的制备方法。
背景技术
聚酰胺6本身具有耐磨、耐油、自润滑、绝缘、力学性能优良、易加工 成型、耐弱酸碱等优良的综合性能，但普通聚酰胺6也存在着易燃烧，极限 氧指数较低的缺陷，使其应用受到一定的限制，不能广泛应用于交通、电子 电器、消费品、机械工业和其他行业。
Nylon6作为一种优良的工程塑料，在具有各项优良性能的同时，它同很 多高分子材料一样，具有易燃性，这一性质使其在应用中受到了极大限制。 它在燃烧时，燃烧速度快，并伴随着大量熔滴产生，熔滴滴落极易包覆在物 体表面，导致下层物体引燃及产生腐蚀等灾害。这对于工业应用来说，是严 重的安全隐患。2007年，为加强公共场所的安全管理，公安部实施了针对阻 燃塑料制品新标GB20286-2006《2006年公共场所阻燃制品及组件燃烧性能 要求和标识》，对高聚物燃烧烟密度和毒性提出了新的要求，对高聚物的发 展产生了新的压力。因为一般聚合物不但易燃，而且燃烧时的烟密度和毒性 都很高。另外，由于“烛芯效应”在玻纤增强的Nylon6中有很强的表现，可 以在很大程度上造成Nylon6抗燃烧性的减弱，甚至使得进行过一般阻燃改性 的Nylon6根本无法达到国家标准的要求。这更是使得复合改性Nylon6的研 究和应用受到不小的冲击。而且由于其合成分子为极性分子，极限氧指数很 低，易吸水，对安全性和应用环境提出了一定要求，极大地限制了Nylon6在 交通运输，电子，电器等方面的应用。而对于阻燃Nylon6，其应用却更可以 得到大大的扩展。阻燃改性尼龙主要可以扩展应用于电子、低压电器、IT、 OA等目前具有良好发展前景的行业领域。仅以低压电器行业为例，随着国民 生产总值和发电设备的不断增长，将拉动低压电器行业持续发展。2011年全 国低压电器总产值近550亿元，低压电器用工程塑料需求量达到6万吨，而 且以年均10％的速率增长。因此，高性能环保阻燃尼龙的应用前景广阔。目前，国内企业对高性能环保阻燃尼龙材料的需求主要依赖进口，存在材料价 格高、供货周期长等问题，严重制约了我国电子、低压电器、IT、OA等行业 的发展。因此开发具有自主知识产权的高性能环保阻燃尼龙材料将为国内电 子、低压电器、IT、OA等行业提供具有自主知识产权的高分子材料，填补 国内空白，对国内相关行业的快速发展具有重要意义。
发明内容
本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种经济有效，且简单 环保的一种聚酰胺6/苝四甲酸二酐阻燃复合材料制备方法，该方法无需大量 的阻燃剂的使用，能简单快速制得聚酰胺6/苝四甲酸二酐阻燃复合材料。
本发明包括如下技术方案：
一种聚酰胺6/苝四甲酸二酐阻燃复合材料的制备方法，其特点是：包括 以下方法制备：
方法1.称取己内酰胺，6-氨基己酸，氯化锰(0.001-0.005g)，苝四甲酸 二酐，次磷酸(0.0025-0.0075g)添加到四口烧瓶中，打开冷凝水，开始通入 氮气5分钟，然后在氮气保护氛围下，加热使其熔融并开始搅拌，加热，药 品开始融化，每隔10-20分钟将电压升高一小格，继续升高温度，恒温反应 2-3个小时，随后逐步将温度升高到250-270℃，恒温反应4-5h，反应结束后， 将聚合物从反应容器中倒出，得到苝四甲酸二酐/聚酰胺6聚合物，关闭氮气 和冷水；
方法2.将聚酰胺6、氯化锰、苝四甲酸二酐投入到双螺杆挤出机中，熔 融挤出、造粒。所述的挤出机的工艺参数为：一区温度为150～200℃，二区 温度为185～225℃，三区温度为185～215℃，四区温度为195～215℃，机头温 度为205～215℃。
方法3.先将聚酰胺6原料在搅拌的条件下溶解于氯仿，然后将苝四甲酸 二酐溶于氯仿，超声分散后，将苝四甲酸二酐溶液缓慢倒入到聚酰胺6溶液 中，室温下搅拌一定时间，之后将溶液烘干得到聚酰胺6/苝四甲酸二酐复合 材料。
另外，上述聚酰胺6/苝四甲酸二酐复合材料的制备方法操作简便，成本低 廉，适于该复合材料的工业化生产。
具体实施方式
为能进一步公开本发明的发明内容、特点及功效，特例举以下实例进行 详细说明如下。
实例1.称取己内酰胺(50g)，6-氨基己酸(10g)，氯化锰(0.005g)， 氧化苝四甲酸酐，次磷酸(0.001g)添加到四口烧瓶中，打开冷凝水，开始 通入氮气4分钟，然后在氮气保护氛围下，加热使其熔融并开始搅拌，加热， 药品开始融化，每隔15分钟将电压升高一小格，继续升高温度至220℃，恒 温反应2.5个小时，随后逐步将温度升高到250-270℃，恒温反应4-5h，反应 结束后，将聚合物从反应容器中倒出，得到苝四甲酸酐/聚酰胺6聚合物，关闭氮气和冷水；
实例2.称取己内酰胺36g，6-氨基己酸4g，氯化锰(0.001g)，苝四甲 酸酐0.4g，次磷酸(0.0025g)添加到四口烧瓶中，打开冷凝水，开始通入氮 气5分钟，然后在氮气保护氛围下，加热使其熔融并开始搅拌，加热，药品 开始融化，每隔10分钟将电压升高一小格，继续升高温度，恒温反应时间可 以为2.5个小时，随后逐步将温度升高到260℃，恒温反应4.5h，反应结束后， 将聚合物从反应容器中倒出，得到苝四甲酸酐/聚酰胺6聚合物，关闭氮气和 冷水。
实例3.称取己内酰胺18g，6-氨基己酸2g，添加到四口烧瓶中，打开 冷凝水，开始通入氮气4分钟，然后在氮气保护氛围下，加热使其熔融并开 始搅拌，搅拌半小时后，此时加入苝四甲酸酐0.2g，继续进行加热，用加热 套加热到180℃保持该温度1小时，之后将温度加热到260℃，保持该温度6 个小时，得到苝四甲酸酐/聚酰胺6聚合物，关闭氮气和冷水。
实例4.先将聚酰胺6原料在转速为500rpm条件下溶解于氯仿，然后将 苝四甲酸二酐溶于氯仿，超声分散45min后，将苝四甲酸二酐溶液缓慢倒入 到聚酰胺6溶液中，室温下搅拌3个小时，之后90℃下将溶液烘干得到聚酰 胺6/苝四甲酸二酐复合材料。
实例5.将聚酰胺6、氯化锰、苝四甲酸二酐投入到双螺杆挤出机中，熔 融挤出、造粒。所述的挤出机的工艺参数为：一区温度为180℃，二区温度 为200℃，三区温度为190℃，四区温度为200℃，机头温度为220℃。
尽管上面对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上 述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的， 本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求 所保护的范围情况下，还可以作出很多形式。这些均属于本发明的保护范围 之内。

Claims (7)

1.一种高极限氧指数阻燃聚酰胺6/苝四甲酸二酐复合材料，按重量百分比包括如下组分：
。
2.如权利要求1所述的高极限氧指数阻燃聚酰胺6/苝四甲酸二酐复合材料，其特征在于，加入6-氨基己酸的加入质量为己内酰胺质量的0～50wt％。
3.如权利要求1所述的高极限氧指数阻燃聚酰胺6/苝四甲酸二酐复合材料，其特征在于，所述改性剂为苝四甲酸二酐。
4.如权利要求1所述的高极限氧指数阻燃聚酰胺6/苝四甲酸二酐复合材料，其特征在于，所述的光稳定剂为0～2wt％氯化锰和0～1wt％次磷酸水溶液的混合物。
5.如权利要求1所述的高极限氧指数阻燃聚酰胺6/苝四甲酸二酐复合材料，其特征在于，所述的抗氧化剂为受阻酚类抗氧剂。
6.如权利要求1所述的高极限氧指数阻燃聚酰胺6/苝四甲酸二酐复合材料的制备方法，称取己内酰胺，6-氨基己酸，氯化锰(0～2wt％)，苝四甲酸二酐(1～2.5wt％)，次磷酸水溶液(0～1wt％)，添加到四口烧瓶中，打开冷凝水，，开始通入氮气5分钟，然后在氮气保护氛围下，利用加热装置加热使其熔融并开始搅拌，加热，药品开始融化，每隔10～20分钟将电压升高一小格，继续升高温度，恒温反应2～3个小时，随后逐步将温度升高到250～270℃，恒温反应4～5h，反应结束后，将聚合物从反应容器中倒出，得到苝四甲酸二酐/聚酰胺6聚合物，关闭氮气和冷水。
7.如权利要求1所述的高极限氧指数阻燃聚酰胺6/苝四甲酸二酐复合材料的制备方法，将聚酰胺6(90～95wt％)、氯化锰(0～2wt％)、苝四甲酸二酐(1～2.5wt％)投入到双螺杆挤出机中，熔融挤出、造粒。所述的挤出机的工艺参数为：一区温度为150～200℃，二区温度为185～225℃，三区温度为185～215℃，四区温度为195～215℃，机头温度为205～215℃。
CN201810216226.3A 2018-03-14 2018-03-14 一种阻燃聚酰胺6/苝四甲酸二酐复合材料及其制备方法 Pending CN108329466A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810216226.3A CN108329466A (zh) 2018-03-14 2018-03-14 一种阻燃聚酰胺6/苝四甲酸二酐复合材料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810216226.3A CN108329466A (zh) 2018-03-14 2018-03-14 一种阻燃聚酰胺6/苝四甲酸二酐复合材料及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108329466A true CN108329466A (zh) 2018-07-27

Family

ID=62931635

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810216226.3A Pending CN108329466A (zh) 2018-03-14 2018-03-14 一种阻燃聚酰胺6/苝四甲酸二酐复合材料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108329466A (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1405206A (zh) * 2002-11-07 2003-03-26 上海交通大学 超支化聚酰胺及其制备方法
CN1882652A (zh) * 2003-10-20 2006-12-20 罗迪亚尼尔公司 光和/或热稳定化的组合物
US20090101280A1 (en) * 2007-10-18 2009-04-23 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Method of producing flexible single-sided polyimide copper-clad laminate
CN101861338A (zh) * 2007-11-16 2010-10-13 株式会社自动网络技术研究所 被引入酸酐的聚合物、聚合物组合物、包覆电线和线束
CN104610542A (zh) * 2015-02-04 2015-05-13 义乌华鼎锦纶股份有限公司 一种带有磺酸基团的聚酰胺

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1405206A (zh) * 2002-11-07 2003-03-26 上海交通大学 超支化聚酰胺及其制备方法
CN1882652A (zh) * 2003-10-20 2006-12-20 罗迪亚尼尔公司 光和/或热稳定化的组合物
US20090101280A1 (en) * 2007-10-18 2009-04-23 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Method of producing flexible single-sided polyimide copper-clad laminate
CN101861338A (zh) * 2007-11-16 2010-10-13 株式会社自动网络技术研究所 被引入酸酐的聚合物、聚合物组合物、包覆电线和线束
CN104610542A (zh) * 2015-02-04 2015-05-13 义乌华鼎锦纶股份有限公司 一种带有磺酸基团的聚酰胺

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103694468B (zh) 一种尼龙树脂及其制备方法
CN104311877B (zh) 一种反应型尼龙阻燃剂及制备方法
CN103102655A (zh) 一种阻燃聚酯薄膜及其制备方法
CN102675630A (zh) 一种无卤阻燃尼龙6的制备方法
CN103408828A (zh) 一种无卤阻燃pe管的制备方法
CN110862575B (zh) 复合膨胀型阻燃剂、阻燃高抗冲聚苯乙烯材料及其制备方法
CN115141451A (zh) 一种高阻燃性聚丙烯复合材料及其制备方法
CN104312118A (zh) 无卤阻燃玄武岩纤维增强聚乳酸复合材料及其制备方法
CN108329466A (zh) 一种阻燃聚酰胺6/苝四甲酸二酐复合材料及其制备方法
CN104119676B (zh) 一种pa66用无卤素阻燃剂及由其制备的环保阻燃pa66材料
CN101805619B (zh) 一种氮-磷阻燃剂的制备方法
CN104194044A (zh) 一种无卤含磷阻燃剂及制备方法
CN102702527A (zh) 松香基半脂环族聚酰胺酰亚胺三元共聚物及其合成方法
CN106084213A (zh) 一种阻燃改性尼龙56聚合物及其制备方法
CN105906985A (zh) 一种碳纳米管改性塑料外壳材料及其制备方法
CN106189302A (zh) 一种环保阻燃木塑材料
CN105153417A (zh) 一种无卤阻燃高温尼龙
CN104497361A (zh) 一种新型环保橡胶阻燃剂
CN108624042A (zh) 一种耐高温抗压线缆护套材料及其制备方法
CN111808404B (zh) 一种以赛克丁二酸聚酯为成炭剂的膨胀型阻燃剂
CN104250441B (zh) 一种pa66用阻燃增韧剂及由其制备的阻燃增韧pa66材料
CN104356384B (zh) 一种dds型活性无卤阻燃剂及其制备方法
CN109054015A (zh) 一种轻质耐热防火材料及其制备方法
CN103773392A (zh) 一种高岭石复合型防火剂
CN103525023A (zh) 一种改性pbt材料及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20180727

RJ01 Rejection of invention patent application after publication