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聚酰胺6(俗称尼龙6,简称PA6)纤维由于其化学稳定性及优良机械性能,在民用和工业领域得到广泛应用。然而,在一些特殊用途中,除需要材料本身的一些优异性能外,还需具有优良的阻燃性。但PA6的LOI值较低,燃烧时有融滴。因此,PA6阻燃研究已成为非常迫切需要解决的课题。本文采用两种方法制备阻燃PA6树脂:(1)阻燃剂与PA6切片经双螺杆共混挤出制备阻燃PA6树脂;(2)阻燃单体盐加入至己内酰胺中,经水解开环聚合制备阻燃PA6树脂。然后,通过熔融纺丝制备阻燃PA6纤维。首先,将PA6切片、无卤阻燃剂-三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)与一种环状磷酸酯(M102B)混合均匀后,采用熔融共混挤出制备共混型阻燃PA6(B-FR/PA6)树脂。结果表明:阻燃剂MCA能够比较均匀的分散在PA6基体中,平均粒径约500nm。添加阻燃剂后,提高了 PA6熔体的流动性。DSC表明MCA起到“成核剂”作用,导致共混型阻燃PA6树脂结晶温度Tc上升。TG显示PA6为一步失重过程,在460℃发生主链断裂,出现最大失重速率。共混阻燃体系热失重过程明显提前,且包括两个失重阶段。Py-GC/MS表明PA6、共混型阻燃PA6树脂的主要热氧化降解产物基本相同,但各组分的相对含量有显著差异。实验表明:MCA和M102B有协同效应,起到凝固相和气相阻燃作用。B-12%FR/PA6 达 UL-94 V-0 级(3.Omm)、LOI 为 35.9%。其次,将三聚氰胺-己二酸盐、氰尿酸-己二胺盐加入至己内酰胺熔体中,通过己内酰胺水解开环制备原位聚合MCA/PA6(P-MCA/PA6)树脂。FTIR-ATR、XRD一致表明:所得聚合物具有预期的分子结构,三聚氰胺和氰尿酸已完全反应生成MCA。DSC显示P-MCA/PA6树脂出现熔融双峰,P-10%MCA的熔点Tm从220℃(PA6)降至199℃,结晶度Xc从24.6%(PA6)降至16.2%,毛细管流变结果表明:PA6和P-MCA/PA6都属于切力变稀流体,阻燃剂MCA使PA6表观粘度下降,对剪切速率和温度的敏感度都增加,在后期纺丝时应严格控制加工条件。最后,通过熔融纺丝制备阻燃PA6纤维。对纤维的力学性能、阻燃性能和染色性能等进行了研究。实验结果表明:含8%～12%阻燃剂的B-FR/PA6可纺性受到较大影响;含6%～10%MCA的P-MCA/PA6纤维可纺性良好,力学性能可满足使用要求,这是因为原位生成的MCA粒子在PA6基体中的分散性好。B-10%FR/PA6织物的LOI为25.3%;P-8%MCA/PA6织物具有优良的阻燃,达B1级别,LOI值为26.7%。此外,阻燃PA6纤维的染色性能均比常规PA6纤维好。