一種防暴服專用超韌環保阻燃尼龍及其製備方法與流程
2023-10-04 10:38:34
本發明涉及高分子材料技術領域，尤其涉及一種防暴服專用超韌環保阻燃尼龍及其製備方法。
背景技術：
在當今國際形勢環境下，群體性暴力事件、突發事件、騷亂常會發生，防暴服作為防護裝備，為公安、武警在處置群體性暴力事件和突發事件，控制騷亂、制服歹徒時能有效防禦刺刀、匕首、棍棒和非爆炸性投擲物等襲擊提供了有力的防護；可減少自身傷害、有效打擊犯罪、提高第一線公安武警警員威懾力和戰鬥力。
由此可見，防暴服的作用非常重要，因此，其質量屬性也不容忽視。防暴服的材料對其防暴質量起到至關重要的作用。現有的防暴服，基本採用尼龍 (PA)6製作， 尼龍 (PA)6是一種性能優異的工程塑料,具有優良的剛性、韌性、流動性和耐溶劑性能。但是其低溫時的衝擊強度較低，具有明顯的缺口敏感性，一般通過增韌去改善,普通的增韌尼龍料,阻燃等級又較低,限制了其應用。而武警公安官兵的防暴服要求各防護層部件材料達到一定的耐高低溫性能、耐穿刺性能、抗衝擊性、擊打能量吸收性能、阻燃性能。
因此，若有一種尼龍料能夠解決現有技術中尼龍6低溫衝擊強度較低和普通增韌尼龍6阻燃等級下降的問題,從而實現尼龍料的超韌而且阻燃性能優良的特性,則會完全符合武警官兵防爆服的要求，保護武警官兵的人身安全。
技術實現要素：
為了解決現有技術中存在的上述問題，本發明的目的是提供一種防暴服專用超韌環保阻燃尼龍及其製備方法，該防暴服專用超韌環保阻燃尼龍材料耐低溫衝擊性能優良、阻燃性能好、安全環保。
為實現上述目的，本發明採用的技術方案為：一種防暴服專用超韌環保阻燃尼龍,所述防暴服專用超韌環保阻燃尼龍的各組分和各組分的質量份為：
聚醯胺 20-90份；
阻燃劑 5-30份；
增韌劑 5-50份；
抗氧劑 0.1-0.5份；
潤滑劑 0.1-0.5份；
改質劑 0.1-2份。
優選的技術方案，所述聚醯胺是尼龍6。
進一步優選的技術方案，所述改質劑為磺醯胺和蠟的混合物，所述阻燃劑由十溴二苯乙烷和三氧化二銻組成，所述增韌劑由馬來酸酐接枝彈性體組成，所述抗氧劑由受阻酚和亞磷酸酯組成，所述潤滑劑由硬脂酸鹽組成。
本發明還提供一種防暴服專用超韌環保阻燃尼龍的製造方法,其包括以下步驟：
步驟S1，按配方中各組分的質量份稱取原料；
步驟S2，將步驟S1中稱取的原料放入高速混合機混合,混合速度為中-高速,混合時間為2-10分鐘，確保混合均勻、無結塊和集聚物，混合後得到物料混合物；
步驟S3，將步驟S2所得的物料混合物加入雙螺杆擠出機擠出得條狀混合物，其中，雙螺杆擠出機的螺杆轉速為200-350轉/分鐘,螺杆的溫度為180度-250度,螺杆的長徑比為40:1；
步驟S4，將條狀混合物經冷卻裝置冷卻；
步驟S5，將冷卻後的條狀混合物經切斷器切斷得到顆粒混合物；
步驟S6，將顆粒混合物篩分、包裝。
步驟S2所述高速混合機為變頻高速混合機，其混合速度為0-1500轉/分鐘可調。
本發明相對於現有技術的有益效果為：
1、通過變頻高速混合機高速混合,變頻高速混合機的混合速度可以在0-1500轉/分鐘的範圍內調節,使得物料均勻混合,阻燃劑完全分散於尼龍6中,避免了由於阻燃劑的團聚和分散不勻,從而引起阻燃不穩定和影響低溫衝擊的問題；
2、所使用物料組分中添加有改質劑,改質劑在提高尼龍6低溫韌性的同時,對阻燃劑有協助阻燃作用,提高了阻燃等級；
3、經雙螺杆擠出機擠出並冷卻、切斷後,提高了尼龍6的低溫韌性,並且避免了阻燃劑在擠出機的分解。
4、本發明的製造方法具有工藝簡單、生產設備投入小、生產成本低、生產過程綠色環保等優點。
具體實施方式
為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明了，下面結合具體實施方式，對本發明進一步詳細說明。應該理解，這些描述只是示例性的，而並非要限制本發明的範圍。此外，在以下說明中，省略了對公知結構和技術的描述，以避免不必要地混淆本發明的概念。
本發明提供了一種防暴服專用超韌環保阻燃尼龍,其各組分和各組分的質量份為：
聚醯胺 20-90份；
阻燃劑 5-30份；
增韌劑 5-50份；
抗氧劑 0.1-0.5份；
潤滑劑 0.1-0.5份；
改質劑 0.1-2份。
所述聚醯胺是尼龍6。所述改質劑為磺醯胺和蠟的混合物，所述阻燃劑由十溴二苯乙烷和三氧化二銻組成，所述增韌劑由馬來酸酐接枝彈性體組成，所述抗氧劑由受阻酚和亞磷酸酯組成，所述潤滑劑由硬脂酸鹽組成。
本發明還提供一種防暴服專用超韌環保阻燃尼龍的製造方法,其包括以下步驟：
步驟S1，按配方中各組分的質量份稱取原料；
步驟S2，將步驟S1中稱取的原料放入變頻高速混合機混合, 混合速度為0-1500轉/分鐘可調,混合時間為2-10分鐘，確保混合均勻、無結塊和集聚物，混合後得到物料混合物；
步驟S3，將步驟S2所得的物料混合物加入雙螺杆擠出機擠出得條狀混合物，其中，雙螺杆擠出機的螺杆轉速為200-350轉/分鐘,螺杆的溫度為180度-250度,螺杆的長徑比為40:1；
步驟S4，將條狀混合物經冷卻裝置冷卻；
步驟S5，將冷卻後的條狀混合物經切斷器切斷得到顆粒混合物；
步驟S6，將顆粒混合物篩分、包裝即得本發明防暴服專用超韌環保阻燃尼龍料。
實施例1，
稱取聚醯胺（PA6）20kg、阻燃劑5kg、增韌劑5kg、抗氧劑0.1kg、潤滑劑0.1kg、改質劑0.1kg；將上述原料加入變頻高速混合機混合，混合速度為0-1500轉/分鐘可調,混合時間為2-10分鐘，確保混合均勻、無結塊和集聚物，混合後得到物料混合物；將物料混合物加入雙螺杆擠出機擠出得條狀混合物，後先後經冷卻裝置冷卻、切斷器切割後得到顆粒混合物，將顆粒混合物篩分、包裝，即得到本發明一種防暴服專用超韌環保阻燃尼龍料。其中，雙螺杆擠出機的螺杆轉速為200-350轉/分鐘,螺杆的溫度為180度-250度,螺杆的長徑比為40:1。
實施例2，
稱取聚醯胺（PA6）90kg、阻燃劑30kg、增韌劑50kg、抗氧劑0.5kg、潤滑劑0.5kg、改質劑2kg；將上述原料加入變頻高速混合機混合，混合速度為0-1500轉/分鐘可調,混合時間為2-10分鐘，確保混合均勻、無結塊和集聚物，混合後得到物料混合物；將物料混合物加入雙螺杆擠出機擠出得條狀混合物，後先後經冷卻裝置冷卻、切斷器切割後得到顆粒混合物，將顆粒混合物篩分、包裝，即得到本發明一種防暴服專用超韌環保阻燃尼龍料。其中，雙螺杆擠出機的螺杆轉速為200-350轉/分鐘,螺杆的溫度為180度-250度,螺杆的長徑比為40:1。
實施例3，
稱取聚醯胺（PA6）55kg、阻燃劑17.5kg、增韌劑22.5kg、抗氧劑0.3kg、潤滑劑0.3kg、改質劑1.05kg；將上述原料加入變頻高速混合機混合，混合速度為0-1500轉/分鐘可調,混合時間為2-10分鐘，確保混合均勻、無結塊和集聚物，混合後得到物料混合物；將物料混合物加入雙螺杆擠出機擠出得條狀混合物，後先後經冷卻裝置冷卻、切斷器切割後得到顆粒混合物，將顆粒混合物篩分、包裝，即得到本發明一種防暴服專用超韌環保阻燃尼龍料。其中，雙螺杆擠出機的螺杆轉速為200-350轉/分鐘,螺杆的溫度為180度-250度,螺杆的長徑比為40:1。
本發明一種防暴服專用超韌環保阻燃尼龍材料通過優化的各組分混合方法和擠出工藝,使得超韌阻燃尼龍6不但可以耐零下三十度的低溫衝擊,而且阻燃等級達到UL94 等級V-2以上,完全符合武警公安防爆服的要求。
應當理解的是，本發明的上述具體實施方式僅僅用於示例性說明或解釋本發明的原理，而不構成對本發明的限制。因此，在不偏離本發明的精神和範圍的情況下所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。此外，本發明所附權利要求旨在涵蓋落入所附權利要求範圍和邊界、或者這種範圍和邊界的等同形式內的全部變化和修改例。