一种尼龙66纤维用阻燃母粒及其制备方法和应用与流程

本发明涉及尼龙纤维领域，具体涉及一种尼龙66纤维用阻燃母粒及其制备方法和应用。

背景技术：

1、锦纶、涤纶、腈纶是应用在民用纤维领域最主要的三个种类，在纤维的发展历史上起到了重要的推动作用。尼龙6和尼龙66应用最为广泛，约占尼龙总产量的98%。随着尼龙66纤维应用领域的不断扩展和提高，尼龙66阻燃纤维越来越受技术人员的关注，尤其是在应用在安保队伍方面，纤维的阻燃功能越来越重要。

2、阻燃剂的发展有着悠久的历史，在塑料、橡胶领域都有着比较成熟的应用，但是在尼龙66纤维领域的使用确是一个新的课题。目前这方面的技术路径主要有两种，一种是把阻燃剂加入到尼龙66反应中，也就是本体聚合改性，虽然阻燃剂在本体聚合的液相体系中比较好分散，但同时也对本体聚合的反应有一定的负面影响，如影响聚合反应速率、影响分子量分布等，除此之外，这种技术手段在工业化生产放大方面也会承担资金方面的巨大压力；还有一种方式就是把阻燃剂直接和尼龙66进行共混熔融，然后进行纺丝，例如公开号为cn117050519a的发明专利就公开了一种阻燃尼龙66复合材料的制备方法，通过将尼龙66、ldhs/rgo阻燃剂、抗氧剂、增韧剂、润滑剂加入混合机中高速混合，经双螺杆挤出机挤出、切粒、干燥后得到阻燃尼龙66材料但是这种技术手段由于阻燃剂为粉体，而尼龙66切片为颗粒，两者的外观尺寸有着比较大的差异，在混合的过程中很难达到均匀，用这种方法制备的尼龙66纤维，其可纺性能比较差。因此，开发一种有效的应用在尼龙66阻燃纤维领域的阻燃母粒具有重要的研究意义。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有尼龙66阻燃纤维生产中存在的可纺性差和力学性能不良的缺点和现有技术的不足，提供一种可以应用在尼龙66阻燃纤维领域的阻燃母粒及其制备方法和应用。

2、为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：一种尼龙66纤维用阻燃母粒，各组分按重量百分比计算如下：

3、聚磷酸三聚氰胺：6.0%～40.0 % ；

4、1,3-亚苯基磷酸四（2,6-二甲基苯基）酯：3.0%～20.0 % ；

5、石墨烯粉体：0.01%～0.1 % ；

6、润湿分散剂：0.05%～2.0 %

7、润滑剂：0.05%～2.0% ；

8、偶联剂：0.1%～3.0% ；

9、抗氧化剂：0.1%～3.0%；

10、其余为尼龙66粉体。

11、进一步的，所述的聚磷酸三聚氰胺的粉体原始粒径为≤1.0 um。

12、进一步的，所述的1,3-亚苯基磷酸四（2,6-二甲基苯基）酯的粉体原始粒径为≤1.0 um。

13、进一步的，所述的石墨烯的粉体的层数为1.0～10.0层 。

14、进一步的，所述的尼龙66粉体的粉体原始粒径为≤250.0 um。

15、本发明还公开了尼龙66纤维用阻燃母粒的制备方法，所述的阻燃母粒的制备方式包括以下步骤：

16、（1）聚磷酸三聚氰胺的预处理：先把适量的乙酸乙酯和二甲苯的混合液匀速加入到搅拌桶中，然后在30～60rpm低的搅拌速度加入适量的润湿分散剂和偶联剂。在搅拌1个小时后，加入聚磷酸三聚氰胺粉体材料，加料完毕后，调整搅拌机的度到300～1000rpm，搅拌1～3小时。配好的聚磷酸三聚氰胺粉体浆料，经过球磨机进行研磨，研磨1～4小时，当浆料的细度为≤1.0um时候，研磨结束。研磨好的浆料后续经过过滤，干燥，然后进行破碎，当粉体的细度为≤1.0um时候，破碎结束，进行真空包装。

17、（2）1,3-亚苯基磷酸四（2,6-二甲基苯基）酯的预处理：先把适量的乙酸乙酯和二甲苯的混合液加入到搅拌桶中，然后在30～60rpm低的搅拌速度加入适量的润湿分散剂和偶联剂。在搅拌1个小时后，加入1,3-亚苯基磷酸四（2,6-二甲基苯基）酯粉体材料，加料完毕后，调整搅拌机的速度到100～500rpm，搅拌1～3小时。配好的1,3-亚苯基磷酸四（2,6-二甲基苯基）酯浆料，经过球磨机进行研磨，研磨1～4小时，当浆料的细度为≤1.0um时候，研磨结束。研磨好的浆料后续经过过滤，干燥，然后进行破碎，当粉体的细度为≤1.0um时候，破碎结束，进行真空包装。

18、（3）物料的混合：把适量的尼龙66粉体加入到高速混料机中，然后依次加入处理好的聚磷酸三聚氰胺和1,3-亚苯基磷酸四（2,6-二甲基苯基）酯，30～60rpm低的搅拌速度加入适量的润湿分散剂、润滑剂、偶联剂和抗氧化剂。加料完毕后，调整高速混料机中的速度到100～500rpm，搅拌1～3小时。得到混合好的物料。

19、（4）阻燃母粒的制备：在步骤三中混合好的物料，加入到35#双螺杆挤出机中，在螺杆转速为30～150rpm，螺杆加热区的温度为100～320℃的条件下进行物料的输送、混合、溶解和挤出，从螺杆挤出机的条状物料，经过切断机切断，得到阻燃母粒。

20、另外本发明还公开了尼龙66纤维用阻燃母粒的应用，所述尼龙66纤维用阻燃母粒具有良好的可纺性，利用尼龙66纤维用阻燃母粒和相应的尼龙66粉料互相混合，能够用熔体纺丝的形式得到阻燃性能良好的尼龙66纤维。

21、本发明的有益之处在于：

22、本发明解决了粉体阻燃剂材料在尼龙66中分散的时候容易产生团聚现象的问题。其主要的技术手段有两种，一种是对粉体阻燃剂材料进行了预处理，从使用原料的角度，防止了粉体团聚体的产生。第二种技术手段，当阻燃剂粉体与尼龙66混合时候，有别于现有的阻燃剂粉体与切片形状的尼龙66进行混合，采取是阻燃剂粉体与粉体状尼龙66混合，从而避免了在混料过程中，由于物料外观尺寸过大而造成混料不均匀的难题。

23、本发明制备的阻燃尼龙母粒，其中含有小片层的石墨烯，由于其良好力学性能的加持，从而使制备的尼龙66阻燃纤维具有良好的力学性能。本发明制备的阻燃尼龙母粒，具有良好的可纺性。

技术特征：

1.一种尼龙66纤维用阻燃母粒，其特征在于：各组分按重量百分比计算：

2.根据权利要求1所述的一种尼龙66纤维用阻燃母粒，其特征在于：所述的聚磷酸三聚氰胺的粉体原始粒径为≤1.0 um。

3.根据权利要求1所述的一种尼龙66纤维用阻燃母粒，其特征在于：所述的1,3-亚苯基磷酸四（2,6-二甲基苯基）酯的粉体原始粒径为≤1.0 um。

4.根据权利要求1所述的一种尼龙66纤维用阻燃母粒，其特征在于：所述的石墨烯的粉体的层数为1.0～10.0层 。

5.根据权利要求1所述的一种尼龙66纤维用阻燃母粒，其特征在于：所述的尼龙66粉体的粉体原始粒径为≤250.0 um。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的尼龙66纤维用阻燃母粒的制备方法，其特征在于：所述的阻燃母粒的制备方式包括以下步骤：

7.一种如权利要求1-5任意一项所述的尼龙66纤维用阻燃母粒的应用，其特征在于：所述尼龙66纤维用阻燃母粒具有良好的可纺性，利用尼龙66纤维用阻燃母粒和相应的尼龙66粉料互相混合，能够用熔体纺丝的形式得到阻燃性能良好的尼龙66纤维。

技术总结
本发明公开了一种尼龙66纤维用阻燃母粒及其制备方法和用途，这种阻燃母粒具有良好的阻燃性和可纺性，可以制造出具有良好阻燃性能和力学性能的尼龙66纤维。组成这种阻燃母粒是以聚磷酸三聚氰胺、1,3‑亚苯基磷酸四（2,6‑二甲基苯基）酯、石墨烯粉体、润湿分散剂、润滑剂、偶联剂、抗氧化剂为原料，经过润湿、分散、研磨、混合、混炼、挤出等一系列工艺制备而成。本发明制备的阻燃尼龙母粒，其中含有小片层的石墨烯，由于其良好力学性能的加持，从而使制备的尼龙66阻燃纤维具有良好的力学性能。本发明制备的阻燃尼龙母粒，具有良好的可纺性。应用在尼龙66纤维领域。

技术研发人员：赵亮,赵丽丽,厉勇,戎智宗,苏家凯
受保护的技术使用者：山东南山智尚科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17