一種阻燃尼龍複合物及其製備方法和應用的製作方法
2023-05-18 04:01:16 1
專利名稱：一種阻燃尼龍複合物及其製備方法和應用的製作方法
技術領域：
本發明涉及高分子複合材料領域，尤其涉及一種阻燃尼龍複合物及其製備方法和應用。
背景技術：
聚醯胺俗稱尼龍(PA)，是分子主鏈上含有重複醯胺基團(-NHC0-)的一類熱塑性樹脂總稱。未經改性的尼龍阻燃性能較差，在使用過程中極易引發火災。因此在電子電器等領域應用時都需要對尼龍進行阻燃改性。可用於尼龍阻燃改性的阻燃劑種類主要有滷系，磷系，氮系等。目前滷系阻燃尼龍使用最為廣泛。而滷系阻燃劑通常需要搭配阻燃協效劑才能達到好的阻燃性能，目前最常用的阻燃協效劑有三氧化ニ銻，硼酸鋅等。2011年國土資源部發布控制銻礦開採總量要求，銻資源持續緊缺，導致三氧化ニ銻價格不斷飛升，尋找三氧化ニ銻替代品已提上日程。而且採用三氧化ニ銻作為阻燃協效劑的相比漏電起痕指數 (CTI)較低，通常都低於300V。
發明內容
本發明所要解決的技術問題在於克服了現有滷系阻燃尼龍體系中阻燃協效劑三氧化ニ銻資源不足，CTI值不高的缺陷，提供一種阻燃尼龍複合物及其製備方法和應用。本發明的阻燃尼龍複合物的製備方法有效減少了三氧化ニ銻的用量，製得的阻燃尼龍複合物的CTI值可提升50-100V。本發明通過以下技術方案解決上述技術問題。本發明提供了一種阻燃尼龍複合物，其原料配方包括下述重量百分比計的組分聚醯胺35% -75%、滷系阻燃劑5% -25%、阻燃協效劑2% -10%、潤滑劑0. 1% _3%、抗氧化劑0. 1% -1%、表面改性劑0. 3% -3%和增強改性劑5% -35% ;所述的阻燃協效劑由三氧化ニ銻和氧化鋁組成，所述三氧化ニ銻與氧化鋁的重量比為3 7-1 I。所述的阻燃尼龍複合物，其原料配方較佳地包括下述重量百分比計的組分聚醯胺36% -75%、滷系阻燃劑14% -20%、阻燃協效劑6% -10%、潤滑劑0. 5% -I %、抗氧化劑0. 4% -07%、表面改性劑0. 9% -I. I %和增強改性劑5% -35% o其中，所述的聚醯胺可為本領域各種常規的聚醯胺，較佳地為尼龍66和/或尼龍6，所述聚醯胺的相對粘度較佳地為2. 3-2. 7。其中，所述的滷系阻燃劑可為本領域中各種常規的滷系阻燃劑，較佳地為聚溴化苯こ烯、溴化聚苯こ烯和十溴ニ苯こ烷中的任ー種。其中，所述的潤滑劑可為本領域中常規使用的各種用於聚醯胺複合材料中的潤滑齊U，較佳地為こ撐雙硬脂酸醯胺(簡稱EBS)、改性EBS、聚こ烯蠟和硬脂酸鹽中的一種或多種。其中，所述的抗氧化劑可為本領域中常規使用的各種用於聚醯胺複合材料的抗氧化劑，較佳地為抗氧化劑1010、抗氧化劑1098和抗氧化劑168中的ー種或多種。
其中，所述的表面改性劑可為本領域中常規使用的各種可用於聚醯胺複合材料的表面改性劑，較佳地為乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和/或矽酮母粒。所述共聚物中醋酸乙烯酯鏈段的重量含量較佳地為20% -30%。其中，所述的增強改性劑可為本領域中常規使用的各種用於聚醯胺複合材料的增強改性劑，較佳地為無鹼玻璃纖維、玻璃微珠和無機礦物中的一種或多種，所述的無機礦物較佳地為滑石粉、矽灰石、高嶺土、蒙脫土和雲母中的一種或多種。本發明還提供了一種所述阻燃尼龍複合物的製備方法，其包括下述步驟在雙螺杆擠出機的主餵料口加入所述聚醯胺，在第一側餵料口中加入下述組分的混合物所述滷系阻燃劑、所述阻燃協效劑、所述潤滑劑、所述抗氧化劑和所述表面改性劑，在第二側餵料口中加入所述增強改性劑，擠出，冷卻，切粒，即可。其中，所述的混合物較佳地通過高速混合機混合得到。
其中，所述的擠出採用本領域聚醯胺複合材料的常規擠出條件進行。所述雙螺杆擠出機的溫度分布較佳地為由進料段到機頭分別為210-2400C、230-275°C、245-280°C、245-2750C、240-270°C、235-265°C、230-265°C和 230-260°C，模頭溫度 235-270°C。本發明還提供了所述的阻燃尼龍複合物在電子、民用或工業低壓電器領域中的應用，主要是在用於製造低壓斷路器殼體、線圈骨架、汽車電器、工業電器殼體、交流接觸器外殼和電子接插件中的應用。在符合本領域常識的基礎上，上述各優選條件，可任意組合，即得本發明各較佳實例。本發明所用試劑和原料均市售可得。本發明的積極進步效果在於I、採用氧化鋁部分替代三氧化二銻，有效解決銻資源緊缺的問題。氧化鋁價格比三氧化二銻低，降低了複合材料的成本，有利於複合材料產品在市場上的推廣。2、本發明製備的阻燃尼龍複合物的相比漏電起痕指數(CTI)較全部使用三氧化二銻的阻燃尼龍複合物提升了 50-100V，改善了全部使用三氧化二銻帶來的CTI值小的缺點。3、本發明的阻燃尼龍複合物能夠採用常規的設備和方法製備得到，不需要對製造設備進行改造，易於工業化生產。
具體實施例方式下面通過實施例的方式進一步說明本發明，但並不因此將本發明限制在所述的實施例範圍之中。下列實施例中未註明具體條件的實驗方法，按照常規方法和條件，或按照商品說明書選擇。下述實施例中所使用的PA66購於美國首諾公司，型號為21ZLV，相對粘度為2. 4。PA6購於臺灣集盛實業股份有限公司，型號為TP-4208，相對粘度為2. 4。聚溴化苯乙烯購於美國科聚亞公司，型號為PBS-64HW。溴化聚苯乙烯購於美國雅寶公司，型號為SAYTEX HP-5010P。十溴二苯乙烷購於美國雅寶公司，型號為SAYTEX 8010。EBS購於晉一化工科技(無錫)有限公司，型號為EBA-60。
改性EBS購於蘇州興泰國光化學助劑有限公司，型號為TAF。聚こ烯蠟購於美國霍尼韋爾有限公司，型號為AC_540a。乙烯-醋酸こ烯酯共聚物購於泰國石化公司，型號為SV1055，醋酸こ烯酯含量為28wt%。娃酮購於美國道康寧公司，型號為MB50-011。表I實施例1-5及對比例1-2的原料配方
權利要求
1.一種阻燃尼龍複合物，其原料配方包括下述重量百分比計的組分聚醯胺35% -75%、滷系阻燃劑5% -25%、阻燃協效劑2% -10%、潤滑劑0. 1% -3%、抗氧化劑0.1% _1%、表面改性劑0. 3% -3%和增強改性劑5% -35% ;所述的阻燃協效劑由三氧化二銻和氧化鋁組成，所述三氧化二銻與氧化鋁的重量比為3 7-1 I。
2.如權利要求I所述的阻燃尼龍複合物，其特徵在於，其原料配方包括下述重量百分比計的組分聚醯胺36% -75%、滷系阻燃劑14% -20%、阻燃協效劑6% -10%、潤滑劑0.5% -I %、抗氧化劑0.4% -07%、表面改性劑0.9% -I. I %和增強改性劑5% -35%。
3.如權利要求I或2所述的阻燃尼龍複合物，其特徵在於，所述的聚醯胺為尼龍66和/或尼龍6，所述聚醯胺的相對粘度為2. 3-2. 7。
4.如權利要求I或2所述的阻燃尼龍複合物，其特徵在於，所述的滷系阻燃劑為聚溴化苯乙烯、溴化聚苯乙烯和十溴二苯乙烷中的任一種。
5.如權利要求I或2所述的阻燃尼龍複合物，其特徵在於，所述的潤滑劑為乙撐雙硬脂酸醯胺、改性乙撐雙硬脂酸醯胺、聚乙烯蠟和硬脂酸鹽中的一種或多種。
6.如權利要求I或2所述的阻燃尼龍複合物，其特徵在於，所述的抗氧化劑為抗氧化劑1010、抗氧化劑1098和抗氧化劑168中的一種或多種。
7.如權利要求I或2所述的阻燃尼龍複合物，其特徵在於，所述的表面改性劑為乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和/或矽酮母粒；所述共聚物中醋酸乙烯酯鏈段的重量含量較佳地為20% -30% ;和/或，所述的增強改性劑為無鹼玻璃纖維、玻璃微珠和無機礦物中的一種或多種，所述的無機礦物較佳地為滑石粉、矽灰石、高嶺土、蒙脫土和雲母中的一種或多種。
8.—種如權利要求1-7中任一項所述的阻燃尼龍複合物的製備方法，其包括下述步驟在雙螺杆擠出機的主餵料口加入所述聚醯胺，在第一側餵料口中加入下述組分的混合物所述齒系阻燃劑、所述阻燃協效劑、所述潤滑劑、所述抗氧化劑和所述表面改性劑，在第二側餵料口中加入所述增強改性劑，擠出，冷卻，切粒，即可。
9.如權利要求8所述的製備方法，其特徵在於，所述的混合物通過高速混合機混合得到；所述雙螺杆擠出機的溫度分布為由進料段到機頭分別為210-240°C、230-275°C、245-280 °C >245-275 °C >240-270 °C >235-265 °C >230-265 °C 和 230-260 °C,模頭溫度235-270°C。
10.權利要求1-7中任一項所述的阻燃尼龍複合物在用於製造低壓斷路器殼體、線圈骨架、汽車電器、工業電器殼體、交流接觸器外殼和電子接插件中的應用。
全文摘要
本發明公開了一種阻燃尼龍複合物，其原料配方包括下述重量百分比計的組分聚醯胺35％-75％、滷系阻燃劑5％-25％、阻燃協效劑2％-10％、潤滑劑0.1％-3％、抗氧化劑0.1％-1％、表面改性劑0.3％-3％和增強改性劑5％-35％；其中，阻燃協效劑由三氧化二銻和氧化鋁組成，三氧化二銻與氧化鋁的重量比為3∶7-1∶1。本發明還公開了該阻燃尼龍複合物的製備方法和應用。本發明的阻燃尼龍複合物的製備方法有效減少了三氧化二銻的用量，製得的阻燃尼龍複合物的CTI值可提升50-100V。本發明的阻燃尼龍複合物能夠採用常規的設備和方法製備得到，不需要對製造設備進行改造，易於工業化生產。
文檔編號B29C47/92GK102796367SQ20111040703
公開日2012年11月28日 申請日期2011年12月8日 優先權日2011年12月8日
發明者陳勳森 申請人:上海耐特複合材料製品有限公司