專利名稱：一種阻燃聚酰胺薄膜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及聚酰胺薄膜技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及ー種添加三聚氰銨鹽阻燃劑的阻燃聚酰胺薄膜。
背景技術(shù)：
雙向拉伸聚酰胺薄膜(ΒΟΡΑ薄膜)具有其它薄膜所不具備的各種良好的綜合性能，包括力學(xué)性能、耐熱性、耐磨損性、耐化學(xué)藥品性、尺寸穩(wěn)定性等，由于雙向拉伸聚酰胺薄膜具有這些優(yōu)良的特性，因此，在汽車、電氣設(shè)備、機(jī)械部件、交通器材等方面得到廣泛應(yīng)用。隨著電子、電氣、通訊、家電、機(jī)電設(shè)備智能化、微型化的發(fā)展，人們開始對(duì)提高雙向拉伸聚酰胺薄膜阻燃性能進(jìn)行研究。 現(xiàn)有技術(shù)中，阻燃聚酰胺薄膜的制備方法主要有兩種，第一種方法是采用共聚型的阻燃劑與己內(nèi)酰胺或尼龍66鹽(己ニ酸己ニ胺鹽)進(jìn)行共聚，制備阻燃聚酰胺切片，再通過雙向拉伸エ藝制成薄膜。但是采用該方法制備聚酰胺薄膜，共聚成本高，エ藝復(fù)雜，設(shè)備投資大。第二種方法是共混型的阻燃劑與聚酰胺切片進(jìn)行共混，擠出制成阻燃母粒，然后再通過雙向拉伸エ藝制成薄膜；目前主要的研究集中在聚酰胺薄膜中混入溴系、磷系、氮系等小分子阻燃劑。但由于聚酰胺對(duì)于濕度和較低濃度的酸堿都敏感，小分子阻燃劑的加入常常會(huì)誘導(dǎo)聚酰胺粘度的降低，降低雙向拉伸聚酰胺薄膜的力學(xué)性能，進(jìn)而降低聚酰胺薄膜的應(yīng)用范圍。因此如何改善阻燃聚酰胺薄膜力學(xué)和阻燃的矛盾，已經(jīng)成為聚酰胺薄膜領(lǐng)域日益關(guān)注的課題。孟山都公司在專利號(hào)為US4193914(公布日1980年3月18日)的專利申請(qǐng)中公布了在聚酰胺中添加15%含氯的羥基膦酸聚合物，制備出含鹵阻燃聚酰胺薄膜。日本三菱公司在公布號(hào)為US2005203223(公布日2005年9月15日)的美國(guó)專利申請(qǐng)，公布號(hào)為JP2003226764(公布日2003年8月12日)的日本專利中公布了，在尼龍6中添加20%三嗪阻燃劑，注塑制備出阻燃尼龍薄膜(厚度在1.2mm以下)，其光澤度為40%，霧度在5%以下，氧指數(shù)在26以上，但阻燃尼龍薄膜的垂直燃燒等級(jí)仍為VTM-2級(jí)。公開號(hào)為JP2001031780(
公開日2001年2月6日)的日本專利描述了在尼龍中添加20%的三聚氰胺氰尿酸鹽，制備出厚度為O. 01-0. Imm的阻燃尼龍薄膜，薄膜垂直燃燒等級(jí)為VTM-2級(jí)。拜耳公司(Bayer公司)推出了有機(jī)化粘土填充的尼龍6阻隔薄膜(商品名為Durethan LPDU)，具有良好的阻隔性能和力學(xué)性能，但垂直燃燒等級(jí)仍然很低。帝斯曼(DSM)公司推出了含氮阻燃劑melam(商品名為MelapurfOO的白色粉末)，它適用于薄壁制品的尼龍66。在尼龍66中加入25%-30%的含氮阻燃劑melam，其阻燃性等級(jí)可達(dá)到UL94 VTM-I標(biāo)準(zhǔn)。在阻燃尼龍生產(chǎn)中，由于阻燃劑的大量加入，使產(chǎn)品沖擊性能降低較快，特別在生產(chǎn)400 μ m以下的尼龍薄膜制品時(shí)，制品難以成型，破損率較高，原料利用率低，成本增高，從而限制了它在某些領(lǐng)域的應(yīng)用。為了克服這ー缺點(diǎn)，劉任胡(韌性阻燃尼龍_6的研制，《塑料科技》，1997年06期，第14頁)研制出韌性阻燃尼龍產(chǎn)品，不僅保持了其原有的優(yōu)良性能，而且韌性好、沖擊強(qiáng)度高，可用于生產(chǎn)達(dá)到阻燃要求的薄壁制品。達(dá)慧芳(膨脹尼龍-6/石墨復(fù)合材料的制備與導(dǎo)電性能研究，《河北師范大學(xué)碩士學(xué)位畢業(yè)論文》，2007年)采用超聲波震蕩粉碎，并進(jìn)行尼龍6表面接枝改性制備出膨脹石墨，協(xié)同膦酸鹽阻燃劑，采用溶液流延法制備出阻燃尼龍薄膜。但上述這些阻燃復(fù)合材料均不適合于熔融鑄片エ業(yè)化生產(chǎn)400 μ m以下的聚酰胺薄膜。從國(guó)際國(guó)內(nèi)的研究現(xiàn)狀來看，應(yīng)用現(xiàn)有技術(shù)未能實(shí)現(xiàn)具有良好阻燃性且力學(xué)性能穩(wěn)定的理想阻燃聚酰胺薄膜的エ業(yè)化生產(chǎn)。就共混阻燃改性聚酰胺薄膜來說，解決聚酰胺薄膜阻燃的思路均是在磷、氮系為主的阻燃劑的基礎(chǔ)上從粒徑和相容性兩個(gè)角度去增強(qiáng)，但聚酰胺的粘度降低明顯，薄膜的力學(xué)性能降低顯著。 發(fā)明內(nèi)容為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的阻燃聚酰胺薄膜的阻燃性和力學(xué)性能的綜合性能較差的缺陷，本發(fā)明提供一種三聚氰銨鹽阻燃劑、添加該阻燃劑的阻燃聚酰胺薄膜及其制備方法。添加該三聚氰銨鹽阻燃劑不會(huì)降低聚酰胺的粘度，所得薄膜阻燃性和力學(xué)性能的綜合性能優(yōu)異，不污染環(huán)境，其制備方法簡(jiǎn)單，有利于エ業(yè)化生產(chǎn)。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供下述技術(shù)方案一種三聚氰銨鹽阻燃劑，它的特點(diǎn)是，所述阻燃劑為含有四氫呋喃環(huán)結(jié)構(gòu)的膦酸三聚氰銨鹽，其結(jié)構(gòu)通式如下
O R3NH3 O-P-f \へ人ん'R2乂 I其中R1為節(jié)基或芳基官能團(tuán)，R2, R3為燒
ノ人 2 ° °
基，烷氧基，芳基或氫。所述烷基或烷氧基包括C1-C12的烷基或烷氧基；所述ら-‘的烷基包括甲基、こ基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一燒基、十~■燒基，所述C1-C12的燒氧基包括甲氧基、こ氧基、丙氧基、丁氧基、戍氧基、己氧基、庚氧基、辛氧基、壬氧基、癸氧基、十一烷氧基、十二烷氧基。進(jìn)ー步的，所述芳基官能團(tuán)包括苯基、萘基、單烷基取代的苯基、單烷基取代的萘基；所述燒基、燒氧基包括C1-C6的燒基或燒氧基；所述C1-C6的燒基包括甲基、こ基、丙基、丁基、戊基、己基，所述C1-C6的烷氧基包括甲氧基、こ氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基。一種阻燃聚酰胺薄膜，它的特點(diǎn)是，所述聚酰胺薄膜材料共100份，包括5-10份上述的三聚氰銨鹽阻燃劑；所述阻燃聚酰胺薄膜還包括85-94份的聚酰胺、O. 5-2份的抗氧劑、1-3份的催化劑。所述份數(shù)為重量份。進(jìn)ー步的，所述聚酰胺包括脂肪族尼龍；所述催化劑包括金屬路易斯酸鹽；所述抗氧劑包括β-(3，5-ニ叔丁基-4-羥基苯基)丙酸十八碳醇酯(抗氧劑JX-1076)、N，N’ - ニ-β-萘基-對(duì)苯ニ胺(抗氧劑DNP)、N，N'-雙-(3-(3，5_ ニ叔丁基-4-羥基苯基)丙?；?己ニ胺(抗氧劑1098)或無機(jī)磷酸鹽(尼龍高效抗氧劑BRUGGOLEN Η10)。所述脂肪族尼龍包括尼龍6，尼龍11,尼龍12，尼龍66，尼龍610，尼龍612 ;所述金屬路易斯酸鹽包括金屬氧化物、分子篩催化劑(分子篩或摻雜改性分子篩，結(jié)晶態(tài)的硅酸鹽或硅鋁酸鹽)或鎢酸鹽，如磷鎢酸、硅鎢酸等；其中金屬氧化物包括ニ氧化鈦、氧化鋅、三氧化ニ鐵、三氧化鑰或三氧化鎢。進(jìn)ー步的，所述聚酰胺薄膜包括5-8份的三聚氰銨鹽阻燃劑；所述阻燃聚酰胺薄膜還包括88-92份的聚酰胺、1-2份的抗氧劑、2-3份的催化劑。進(jìn)ー步的，所述阻燃聚酰胺薄膜為單層擠出結(jié)構(gòu)，其厚度為70_140μπι。進(jìn)ー步的，所述阻燃聚酰胺薄膜的厚度為80 μ m。進(jìn)ー步的，所述阻燃聚酰胺薄膜的厚度為70μπι。ー種上述的三聚氰銨鹽阻燃劑的制備方法，它的特點(diǎn)是，所述制備方法包括如下步驟(I)將ニ元酸化合物與ニ氯亞砜加入到反應(yīng)容器中，在70 78°C下反應(yīng)3 5h，生成酰氯，減壓蒸餾除去剩余的ニ氯亞砜；所述ニ元酸化合物與ニ氯亞砜的摩爾配比為O. 8 I. O I ；(2)將步驟⑴所得酰氯與四氫糠醇進(jìn)行酯化反應(yīng)，在85 100°C下，反應(yīng)I 2h，升溫至溶液有回流，再反應(yīng)3 4h，反應(yīng)結(jié)束后，減壓蒸餾除去原料，混合物倒入冰水中，調(diào)節(jié)PH至5 7，得到中間體；所述四氫糠醇與ニ元酸化合物的摩爾比為I I. 2 I ；(3)將步驟(2)所得中間體溶解于無水こ醇中，加入三聚氰胺回流45_50h，冷卻、過濾、洗滌、干燥，得白色粉末狀產(chǎn)物；所述三聚氰胺與ニ元酸化合物的摩爾比為I : I;其反應(yīng)通式如下
權(quán)利要求1.一種阻燃聚酰胺薄膜，其特征在于，所述阻燃聚酰胺薄膜為單層擠出結(jié)構(gòu)，其厚度為70-140u mD
2.一種如權(quán)利要求I所述阻燃聚酰胺薄膜，其特征在于，所述阻燃聚酰胺薄膜的厚度為 80 u m。
3.—種如權(quán)利要求I所述阻燃聚酰胺薄膜，其特征在于，所述阻燃聚酰胺薄膜的厚度為 70 u m。
專利摘要本實(shí)用新型涉及聚酰胺薄膜技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種阻燃聚酰胺薄膜。為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的阻燃聚酰胺薄膜的阻燃性和力學(xué)性能的綜合性能較差的缺陷，本實(shí)用新型提供一種阻燃聚酰胺薄膜。所述阻燃聚酰胺薄膜的厚度為50-200μm，所得薄膜綜合性能優(yōu)異。
文檔編號(hào)C08K5/5313GK202465579SQ20122002780
公開日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2012年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月20日
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