一種耐光熱阻燃聚酰胺6及其制備方法和應用
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種耐光熱阻燃聚酰胺6及其制備方法和應用。
【背景技術】
[0002] 聚酰胺（Polyamide，簡稱PA，俗稱尼龍)是一種廣泛應用的工程塑料，目前PA已成 為五大工程塑料中產量最大、應用最廣、品種最多的一類，其品種繁多，有PA6、PA66、PA11、PA12、PA46、PA610、PA612、PA1010等，其中PA6和PA66是用量最大的兩種聚酰胺材料。
[0003] 相關數據表明2009年全球市場中聚酰胺6和聚酰胺66兩種聚酰胺的份額約為 550萬噸，其中2/3主要應用于生產纖維，而另外1/3用于轉換成工程塑料(聚酰胺共混料)， 由此可看出聚酰胺6和聚酰胺66是全球工程塑料市場中的重要聚合物，2008年約占全球工 程塑料的28%，僅次于聚碳酸酯的34%。而聚酰胺6和聚酰胺66最主要的消耗場所是汽車 和電子電氣工業，根據相關數據，在2010年歐洲的汽車和電氣電子工業消耗的聚酰胺分別 約占44%和27%，其他主要消耗場所為建筑業和包裝廠。由于2008年日本經濟受到全球金 融危機影響，聚酰胺樹脂產量出現了大幅度下降，但是隨著金融危機的退去，日本國內聚酰 胺樹脂需求量開始逐步增加，2009年日本聚酰胺樹脂的產量為55萬噸，占到整個工程塑料 產量的29%。其各領域的構成比為：汽車領域為37%，電子電氣領域23%，薄膜包裝為30%，其 他約為10%。然而在2011年日本國內遭受地震引發的海嘯，使其經濟再次遭受重創，但是低 潮期后必有一個高潮期.對聚酰胺的需求也會增加。
[0004] 聚酰胺材料由于其結構中含有的酰胺基團有較強的極性，容易受到高溫、紫外線、 水分等環境因素的影響，高分子鏈產生交聯、斷裂、異構化等反應，導致材料性能劣化。
[0005] 相關研宄表明，聚酰胺在空氣或陽光下最主要的降解方式是光氧降解。當其暴露 于波長大于290nm的光照下就會導致光氧降解，而且光氧降解是以自由基自氧化歷程進行 的。由于大部分產品都會與光有直接的接觸，因而必然會對其性能的穩定產生影響。
[0006] 聚酰胺穩定化的處理，主要是長效熱穩定及長效光穩定。加工聚酰胺時，色污及熱 老化極易發生，傳統上一般使用亞磷酸酯來抑制其色污或受氧化情況。目前商業上常用的 熱穩定劑主要有銅鹽、芳香胺、受阻酚和受阻胺四類。銅鹽常與鹵素化合物或磷化合物合 用，但體系缺點是會造成色污以及容易被水抽取出來。芳香胺也是很有效的穩定劑，使用濃 度高（0. 5°/p2%)，由于芳香胺會造成色污，僅可用于對色污要求不高的領域，近年來也有對 芳香胺特定產品做修飾將其用于淺色或無色制品。受阻酚不具有以上二類的缺點，尤其在 兼顧良好的熱氧化穩定性、良好的顏色穩定性以及在接觸食品的制品中，受阻酚成為首選， 使用濃度在〇. 2~0. 7%，并可能在縮聚過程中也可作為添加型母料。受阻胺熱穩定劑在聚酰 胺中的使用濃度較低（〇. 〇4°/cH). 1%)，在聚合反應時添加不產生色污染現象，有很好的熱穩 定效果，為近年來研宄開發的熱點領域，受阻胺為一類非常好的熱與光穩定劑(抗氧劑及光 穩定劑在聚酰胺高分子材料之應用，林德培，塑料老化與防老化技術交流會論文集)。
[0007] 目前聚酰胺6的抗老化主要是通過加入復合抗氧劑，例如抗氧劑168與 IrganoxlOlO、Irganoxl076以及Cyanoxl790等并用的復合抗氧劑，用于尼龍6和尼龍66 用量為0. 29^0. 4%，加工后黃度指數明顯下降(抗氧劑168的合成與應用，趙穎等，化學工程 師，2003年8月）。
[0008] 雖然很多復合抗氧劑能夠提高聚酰胺6在抗熱氧老化過程中的性能，但改善作用 有限，也并非所有抗氧劑組合對聚酰胺6的性能都有改善作用。
[0009] 然而，目前還沒有同時具備抗光熱氧、阻燃、高拉伸強度和耐候性的聚酰胺6產 品，對聚酰胺6各方面性能的改善仍然有待提高。

【發明內容】

[0010] 本發明的目的在于提供一種具有抗熱氧降解性能優異，阻燃性能好，且拉伸強度 好，耐候性好的耐光熱阻燃聚酰胺6。
[0011] 本發明提供的耐光熱阻燃聚酰胺6,按重量份數計，制備原料包括： 聚酰胺6 94份； 三聚氰胺氨基磺酸鹽 2份； 光穩定劑GW-480 1~3份； 抗氧化劑168 1~3份。
[0012] 其中三聚氰胺氨基磺酸鹽為現有技術公開的產品，其結構如下：
【主權項】
1. 一種耐光熱阻燃聚酰胺6,其特征在于，按重量份數計，制備原料包括： 聚酰胺6 94份； 三聚氰胺氨基磺酸鹽 2份； 光穩定劑GW-480 1~3份； 抗氧化劑168 1~3份。
2. 根據權利要求1所述的耐光熱阻燃聚酰胺6,其特征在于，制備原料包括： 聚酰胺6 94份； 三聚氰胺氨基磺酸鹽 2份； 光穩定劑GW-480 2份； 抗氧化劑168 2份。
3. 根據權利要求1或2所述的耐光熱阻燃聚酰胺6,其特征在于，所述聚酰胺6的相對 粘度在2. 6~3. 4之間。
4. 權利要求1~3任一所述的耐光熱阻燃聚酰胺6的制備方法，其特征在于，步驟為： (1)預混：將聚酰胺6、三聚氰胺氨基磺酸鹽、抗氧劑168和光穩定劑GW-480加入到混 合機里面預混合，預混合溫度為30~50°C，混合機轉速400~500rpm，混合時間3~6分鐘； (2 )擠出造粒：將步驟（1)所得預混合物料加入雙螺桿擠出機進行擠出造粒，擠出時雙 螺桿擠出各區段的溫度為150~250°C，螺桿轉速固定為308rpm，下料速度為20rpm，擠出的 物料經冷卻、切粒獲得產品。
5. 根據權利要求4所述的耐光熱阻燃聚酰胺6的制備方法，其特征在于，步驟（1)預混 合溫度40 °C，轉速400rpm，混合時間5分鐘。
6. 根據權利要求4或5所述的耐光熱阻燃聚酰胺6的制備方法，其特征在于，步驟（2) 雙螺桿擠出機的主機筒分十段控制溫度，從加料口到機頭出口依次為150°C、235°C、245°C、 250 °C、250 °C、245 °C、245 °C、245 °C、245 °C、245 °C。
7. 權利要求1~3任一所述的耐光熱阻燃聚酰胺6作為紡織材料的應用。
【專利摘要】本發明公開了一種耐光熱阻燃聚酰胺6及其制備方法和應用，該耐光熱阻燃聚酰胺6的制備原料按重量份數計包括：94份聚酰胺6、2份三聚氰胺氨基磺酸鹽、1~3份光穩定劑GW-480和1~3份抗氧化劑168。將各原料加入到混合機里面，30~50℃，400~500rpm下預混合3~6分鐘，所得預混合物料加入雙螺桿擠出機進行擠出造粒，擠出的物料經冷卻、切粒獲得產品。本發明的耐光熱阻燃聚酰胺6，其各原料在適當用量范圍內進行混配后，通過高溫共混，各物料間互相作用，相互影響，發生協同作用，使得獲得的產品阻燃性、抗氧化性和拉伸強度都有所提高，具備優異的穩定性，良好的耐久性以及耐候性。
【IPC分類】C08K5-3435, C08L77-02, C08K5-526, B29C47-92, C08K5-435
【公開號】CN104592747
【申請號】CN201510051237
【發明人】倪利鋒, 劉國, 梁萬志, 陶春立, 雷建龍, 薛東, 彭治漢, 王寧萍, 夏浪平
【申請人】江蘇弘盛新材料股份有限公司
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2015年1月30日