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一种阻燃尼龙1010材料及其制备方法

阅读:964发布:2024-02-14

专利汇可以提供一种阻燃尼龙1010材料及其制备方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种阻燃尼龙1010材料,它是由下述重量份的原料组成的:尼龙1010110-130、 亚 磷酸 4-6、催化剂0.01-0.02、季戊四醇3-5、环 氧 丙烷1.6-2、 硅 藻土分散液30-40、氰乙基 纤维 素2-3、乙酰丙 酮 钙 1-2、二异丙基 乙醇 胺0.1-0.2,本发明实现了插层填料与尼龙基料间的分散相容性,进一步提高了成品的 力 学 稳定性 ,本发明的 复合材料 阻燃性 强,综合性能优越。,下面是一种阻燃尼龙1010材料及其制备方法专利的具体信息内容。

1.一种阻燃尼龙1010材料,其特征在于,它是由下述重量份的原料组成的:
尼龙1010 110-130、磷酸4-6、催化剂0.01-0.02、季戊四醇3-5、环丙烷1.6-2、藻土分散液30-40、氰乙基纤维素2-3、乙酰丙1-2、二异丙基乙醇胺0.1-0.2。
2.根据权利要求1所述的一种阻燃尼龙1010材料,其特征在于,所述催化剂为对甲基苯磺酸。
3.根据权利要求1所述的一种阻燃尼龙1010材料,其特征在于,所述硅藻土分散液是由下述重量份的原料组成的:
硅藻土50-60、丙烯酰胺20-30、尿素1-2、过硫酸铵0.6-1、硬脂酸钙1-2、乙基纤维素3-
4、磷酸二氢0.1-0.2。
4.根据权利要求3所述的一种阻燃尼龙1010材料,其特征在于,所述硅藻土分散液的制备方法,包括以下步骤:
(1)取过硫酸铵,加入到其重量30-40倍的去离子中,搅拌均匀;
(2)取硅藻土、硬脂酸钙混合,送入到烧结炉中,在270-300℃下烧结50-60分钟,冷却至常温,磨成细粉,得活化土粉;
(3)取尿素、磷酸二氢铝混合,加入到混合料重量10-14倍的去离子水中,加入乙基纤维素,送入到85-90℃的恒温水浴中,保温搅拌1-2小时,送入烘箱中,干燥,得包覆尿素;
(4)取上述包覆尿素,与丙烯酰胺混合,加入到混合料重量6-8倍的去离子水中,搅拌均匀,送入到反应釜中,通入氮气,调节反应釜温度为65-70℃,加入活化土粉、过硫酸铵水溶液,保温搅拌4-5小时,出料冷却,即得所述硅藻土分散液。
5.一种如权利要求1所述阻燃尼龙1010材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)取氰乙基纤维素、环氧丙烷混合,加入到混合料重量5-7倍的甲苯中,在50-55℃下保温搅拌20-30分钟,得纤维溶液;
(2)取亚磷酸、季戊四醇混合,搅拌均匀,加入尼龙1010重量的10-13%,升高温度为91-
95℃,加入催化剂,保温搅拌2-3小时,加入到上述纤维溶液中,降低温度为60-65℃,保温搅拌100-130分钟,旋蒸除去甲苯,得尼龙预混料;
(3)取上述尼龙预混料,与乙酰丙酮钙混合,加入到硅藻土分散液中,升高温度为150-
160℃,加入二异丙基乙醇胺,保温搅拌130-150分钟,抽滤,将滤饼水洗,真空80-90℃下干燥1-2小时,与剩余的尼龙1010混合,搅拌均匀,送入到挤出机中,熔融挤出,冷却,即得所述阻燃尼龙1010材料。

说明书全文

一种阻燃尼龙1010材料及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明属于材料领域,具体涉及一种阻燃尼龙1010材料及其制备方法。

背景技术

[0002] 目前,尼龙广泛应用于机床、机械、电气绝缘保护、照明设备、汽车制造、航空设备、轨道交通、自动化控制等行业,近年来随着高、地铁、智能机床的不断发展,对尼龙波纹管提出了更高的要求,耐低温性要求-50℃~-60℃,耐草酸腐蚀耐磨性要求更高、阻燃要求低烟无卤;高分子材料是现代工业和高新技术的重要基石,是国民经济基础产业和国家安全的重要保障。聚合物基纳米复合材料一方面可以弥补树脂基体学强度低,热稳定性差等性能的不足,同时可以赋予树脂材料某些特殊的性能,例如阻燃性和气体阻隔性能等。正是由于这些原因,使得自1987年日本成功研制出尼龙6与蒙脱土的纳米复合材料后,以纳米粘土为填料的聚合物基复合材料就越来越受到人们广泛的研究与关注;
CN201711376591,一种阻燃尼龙1012弹性体及其制备方法中,公开了采用直接聚合的方式生产,阻燃剂能够更均匀地分散在尼龙1012弹性体中,相对于共混改性的方式,阻燃剂添加量少;然而其阻燃剂是采用靶向纳米增效技术有机处理的粒径5微米以下的圆球状MCA,其成本较高,因此,本发明打算采用一种新的方法,利用成本较低的藻土达到高效阻燃的效果。

发明内容

[0003] 本发明的目的是提供一种阻燃尼龙1010材料及其制备方法。
[0004] 为实现上述目的,本发明采用以下技术方案:一种阻燃尼龙1010材料,它是由下述重量份的原料组成的:
尼龙1010110-130、磷酸4-6、催化剂0.01-0.02、季戊四醇3-5、环丙烷1.6-2、硅藻土分散液30-40、氰乙基纤维素2-3、乙酰丙1-2、二异丙基乙醇胺0.1-0.2。
[0005] 所述催化剂为对甲基苯磺酸。
[0006] 所述硅藻土分散液是由下述重量份的原料组成的:硅藻土50-60、丙烯酰胺20-30、尿素1-2、过硫酸铵0.6-1、硬脂酸钙1-2、乙基纤维素3-
4、磷酸二氢0.1-0.2。
[0007] 所述硅藻土分散液的制备方法,包括以下步骤:(1)取过硫酸铵,加入到其重量30-40倍的去离子水中,搅拌均匀;
(2)取硅藻土、硬脂酸钙混合,送入到烧结炉中,在270-300℃下烧结50-60分钟,冷却至常温,磨成细粉,得活化土粉:
(3)取尿素、磷酸二氢铝混合,加入到混合料重量10-14倍的去离子水中,加入乙基纤维素,送入到85-90℃的恒温水浴中,保温搅拌1-2小时,送入烘箱中,干燥,得包覆尿素;
(4)取上述包覆尿素,与丙烯酰胺混合,加入到混合料重量6-8倍的去离子水中,搅拌均匀,送入到反应釜中,通入氮气,调节反应釜温度为65-70℃,加入活化土粉、过硫酸铵水溶液,保温搅拌4-5小时,出料冷却,即得所述硅藻土分散液。
[0008] 一种阻燃尼龙1010材料的制备方法,包括以下步骤:(1)取氰乙基纤维素、环氧丙烷混合,加入到混合料重量5-7倍的甲苯中,在50-55℃下保温搅拌20-30分钟,得纤维溶液;
(2)取亚磷酸、季戊四醇混合,搅拌均匀,加入尼龙1010重量的10-13%,升高温度为91-
95℃,加入催化剂,保温搅拌2-3小时,加入到上述纤维溶液中,降低温度为60-65℃,保温搅拌100-130分钟,旋蒸除去甲苯,得尼龙预混料;
(3)取上述尼龙预混料,与乙酰丙酮钙混合,加入到硅藻土分散液中,升高温度为150-
160℃,加入二异丙基乙醇胺,保温搅拌130-150分钟,抽滤,将滤饼水洗,真空80-90℃下干燥1-2小时,与剩余的尼龙1010混合,搅拌均匀,送入到挤出机中,熔融挤出,冷却,即得所述阻燃尼龙1010材料。
[0009] 本发明的优点:本发明首先采用乙基纤维素对尿素、磷酸二氢铝进行包覆,与丙烯酰胺混合,在引发剂作用下聚合,在聚合中引入活化的硅藻土,实现包覆填料对硅藻土的插层改性,得到插层改性的聚丙烯酰胺水溶液;之后以尼龙1010为原料进行环氧改性,在改性中引入纤维掺杂,提高了尼龙材料的韧性和强度,最后通过环氧改性的尼龙料与插层改性的聚丙烯酰胺水溶液共混反应,高温下促进环氧交联,实现了插层填料与尼龙基料间的分散相容性,进一步提高了成品的力学稳定性,本发明的复合材料阻燃性强,综合性能优越。

具体实施方式

[0010] 实施例1一种阻燃尼龙1010材料,它是由下述重量份的原料组成的:
尼龙1010110、亚磷酸4、催化剂0.01、季戊四醇3、环氧丙烷1.6、硅藻土分散液30、氰乙基纤维素2、乙酰丙酮钙1、二异丙基乙醇胺0.1。
[0011] 所述催化剂为对甲基苯磺酸。
[0012] 所述硅藻土分散液是由下述重量份的原料组成的:硅藻土50、丙烯酰胺20、尿素1、过硫酸铵0.6、硬脂酸钙1、乙基纤维素3、磷酸二氢铝
0.1。
[0013] 所述硅藻土分散液的制备方法,包括以下步骤:(1)取过硫酸铵,加入到其重量30倍的去离子水中,搅拌均匀;
(2)取硅藻土、硬脂酸钙混合,送入到烧结炉中,在270℃下烧结50分钟,冷却至常温,磨成细粉,得活化土粉;
(3)取尿素、磷酸二氢铝混合,加入到混合料重量10倍的去离子水中,加入乙基纤维素,送入到85℃的恒温水浴中,保温搅拌1小时,送入烘箱中,干燥,得包覆尿素;
(4)取上述包覆尿素,与丙烯酰胺混合,加入到混合料重量6倍的去离子水中,搅拌均匀,送入到反应釜中,通入氮气,调节反应釜温度为65℃,加入活化土粉、过硫酸铵水溶液,保温搅拌4小时,出料冷却,即得所述硅藻土分散液。
[0014] 一种阻燃尼龙1010材料的制备方法,包括以下步骤:(1)取氰乙基纤维素、环氧丙烷混合,加入到混合料重量5倍的甲苯中,在50℃下保温搅拌20分钟,得纤维溶液;
(2)取亚磷酸、季戊四醇混合,搅拌均匀,加入尼龙1010重量的10%,升高温度为91℃,加入催化剂,保温搅拌2小时,加入到上述纤维溶液中,降低温度为60℃,保温搅拌100分钟,旋蒸除去甲苯,得尼龙预混料;
(3)取上述尼龙预混料,与乙酰丙酮钙混合,加入到硅藻土分散液中,升高温度为150℃,加入二异丙基乙醇胺,保温搅拌130分钟,抽滤,将滤饼水洗,真空80℃下干燥1小时,与剩余的尼龙1010混合,搅拌均匀,送入到挤出机中,熔融挤出,冷却,即得所述阻燃尼龙1010材料。
[0015] 实施例2一种阻燃尼龙1010材料,它是由下述重量份的原料组成的:
尼龙1010130、亚磷酸6、催化剂0.02、季戊四醇5、环氧丙烷2、硅藻土分散液40、氰乙基纤维素3、乙酰丙酮钙2、二异丙基乙醇胺0.2。
[0016] 所述催化剂为对甲基苯磺酸。
[0017] 所述硅藻土分散液是由下述重量份的原料组成的:硅藻土60、丙烯酰胺30、尿素2、过硫酸铵1、硬脂酸钙2、乙基纤维素4、磷酸二氢铝0.2。
[0018] 所述硅藻土分散液的制备方法,包括以下步骤:(1)取过硫酸铵,加入到其重量40倍的去离子水中,搅拌均匀;
(2)取硅藻土、硬脂酸钙混合,送入到烧结炉中,在300℃下烧结60分钟,冷却至常温,磨成细粉,得活化土粉;
(3)取尿素、磷酸二氢铝混合,加入到混合料重量14倍的去离子水中,加入乙基纤维素,送入到85-90℃的恒温水浴中,保温搅拌2小时,送入烘箱中,干燥,得包覆尿素;
(4)取上述包覆尿素,与丙烯酰胺混合,加入到混合料重量8倍的去离子水中,搅拌均匀,送入到反应釜中,通入氮气,调节反应釜温度为70℃,加入活化土粉、过硫酸铵水溶液,保温搅拌45小时,出料冷却,即得所述硅藻土分散液。
[0019] 一种阻燃尼龙1010材料的制备方法,包括以下步骤:(1)取氰乙基纤维素、环氧丙烷混合,加入到混合料重量7倍的甲苯中,在55℃下保温搅拌30分钟,得纤维溶液;
(2)取亚磷酸、季戊四醇混合,搅拌均匀,加入尼龙1010重量的13%,升高温度为95℃,加入催化剂,保温搅拌3小时,加入到上述纤维溶液中,降低温度为65℃,保温搅拌130分钟,旋蒸除去甲苯,得尼龙预混料;
(3)取上述尼龙预混料,与乙酰丙酮钙混合,加入到硅藻土分散液中,升高温度为160℃,加入二异丙基乙醇胺,保温搅拌150分钟,抽滤,将滤饼水洗,真空90℃下干燥2小时,与剩余的尼龙1010混合,搅拌均匀,送入到挤出机中,熔融挤出,冷却,即得所述阻燃尼龙1010材料。
[0020] 性能测试:本发明实施例1的阻燃尼龙1010材料:
拉伸强度:64.4Mpa;
断裂伸长率:236%;
缺口冲击强度:24.4KJ/m2;
玻璃化转变温度:62℃;
熔融温度:253℃;
阻燃等级:V2。
[0021] 本发明实施例2的阻燃尼龙1010材料:拉伸强度:63.8Mpa;
断裂伸长率:233%;
2
缺口冲击强度:25.0KJ/m ;
玻璃化转变温度:66℃;
熔融温度:263℃;
阻燃等级:V2。
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