耐低溫無滷阻燃尼龍複合材料的製備的製作方法
2023-06-26 20:33:26
專利名稱：耐低溫無滷阻燃尼龍複合材料的製備的製作方法
技術領域：
本發明屬於高分子材料阻燃改性技術領域，尤其涉及一種耐低溫無滷阻燃尼龍復 合材料。
背景技術：
未經改性的尼龍阻燃性能較差，其垂直燃燒只能達到UL94 V-2級，氧指數為24左 右，屬於易燃材料，在使用過程中極易引發火災。尤其是在電子產品領域。因此，對尼龍的 阻燃改性成為當今學術界與工業界共同關注與攻關的課題。尼龍的阻燃產品絕大多數是滷素/銻類，阻燃時產生的濃煙、毒性、腐蝕性氣體給 生產、應用和環境帶來的二次性災害，使得這類阻燃劑儘管目前在阻燃舞臺上具有舉足輕 重的地位，但人們曾經和正在致力尋找這類阻燃劑的替代品，即無滷阻燃劑。尼龍中應用較 廣的無滷阻燃劑是紅磷和三聚氰胺鹽類。紅磷具有很高的阻燃效率，但其顏色及腐蝕方面 的局限性大大限制了在尼龍中的應用。另一種在尼龍中使用的無滷阻燃劑是三聚氰胺鹽， 主要是三聚氰胺氰尿酸鹽和三聚氰胺磷酸鹽。三聚氰胺磷酸鹽主要用於玻纖增強的尼龍 中，添加量大對材料性能影響較大。三聚氰胺氰尿酸鹽主要用於未增強尼龍中，用量少，不 需添加其它任何助劑，具有較好的阻燃效率，所以產品的比重比用滷素/銻類的低，而且產 品的機械性能等同於甚至好於添加滷素/銻類的阻燃劑。但是對於低溫條件下，三聚氰胺 氰尿酸鹽阻燃尼龍的韌性達不到使用要求，且在三聚氰胺氰尿酸鹽阻燃尼龍加入普通的聚 烯烴類彈性體進行增韌時，其阻燃性能會大大下降。
發明內容
本發明的目的是針對現有技術的不足而提供一種在於提供耐低溫無滷阻燃尼龍 複合材料及其製備方法。其特點是以尼龍為基體樹脂，三聚氰胺氰尿酸鹽為阻燃劑，加入增 塑劑提高柔韌性和低溫耐寒性。
本發明所述耐低溫無滷阻燃尼龍複合材料主要由下列原料按重量比製備而成
尼龍60-80%
三聚氰胺氰尿酸鹽10-20%
增塑劑5-20%
抗氧劑0. 1-0. 3%
偶聯劑0. 2-0. 4%
其中，尼龍為PA6、PA66中的至少一種，其總量為60-80%即可。增塑劑為N-乙基鄰甲苯磺醯胺、N- 丁基苯磺醯胺、N-甲基對甲苯磺醯胺、N-乙基 對甲苯磺醯胺中的至少一種，其總量滿足5-20% ；
偶聯劑為氨丙基三乙氧基矽烷；
抗氧劑為酚類和亞磷酸酯抗氧劑按重量比1 :1的混合物。
本發明的製備是採用一步法工藝在高速混合機中將原料混合均勻，通過雙螺杆擠 出機擠出造粒，乾燥，得到的粒料經注塑機注塑成製品。與現有技術相比，本發明的優點在於
1、採用無滷阻燃劑，對環境影響小；
2、製備的複合材料阻燃性能和低溫韌性優良，材料阻燃等級達到UL94標準的V-O級。 使無滷阻燃尼龍可以耐受零下四十度低溫。
具體實施例方式以下是按本發明技術方案提供的配方和製作方法的實施例，用以進一步解釋本發 明。實施例1:
取PA6切片73 kg，三聚氰胺氰尿酸鹽12kg，N-乙基鄰甲苯磺醯胺15kg，氨丙基三乙氧 基矽烷200g，抗氧劑1010 100 g和抗氧劑168 100g，加入高速混合機中攪拌分散均勻，出 料，將其加入雙螺杆擠出機中熔融共混擠出造粒，乾燥，得到阻燃粒料，經注塑機注塑樣條， 檢測力學性能和垂直燃燒性能，結果見表1。實施例2:
取PA6切片60kg，三聚氰胺氰尿酸鹽20kg，N- 丁基苯磺醯胺20kg，氨丙基三乙氧基矽 烷300g，抗氧劑1010 100 g和抗氧劑168 100g，加入高速混合機中攪拌分散均勻，出料， 將其加入雙螺杆擠出機中熔融共混擠出造粒，乾燥，得到阻燃粒料，經注塑機注塑樣條，檢 測力學性能和垂直燃燒性能，結果見表1。實施例3:
取PA66切片80 kg，三聚氰胺氰尿酸鹽14kg，N-甲基對甲苯磺醯胺6 kg,氨丙基三乙 氧基矽烷200g，抗氧劑1010 100 g和抗氧劑168 100g，加入高速混合機中攪拌分散均勻， 出料，將其加入雙螺杆擠出機中熔融共混擠出造粒，乾燥，得到阻燃粒料，經注塑機注塑樣 條，檢測力學性能和垂直燃燒性能，結果見表1。實施例4:
取PA66切片35 kg, PA6切片35 kg三聚氰胺氰尿酸鹽20kg，N- 丁基苯磺醯胺5kg， N-乙基對甲苯磺醯胺5kg，氨丙基三乙氧基矽烷400g，抗氧劑1098 100 g和抗氧劑168 100g，加入高速混合機中攪拌分散均勻，出料，將其加入雙螺杆擠出機中熔融共混擠出造 粒，乾燥，得到阻燃粒料，經注塑機注塑樣條，檢測力學性能和垂直燃燒性能，結果見表1。對比例
取PA6切片88 kg,三聚氰胺氰尿酸鹽12kg，氨丙基三乙氧基矽烷200g，抗氧劑1010 100 g和抗氧劑168 100g，加入高速混合機中攪拌分散均勻，出料，將其加入雙螺杆擠出機 中熔融共混擠出造粒，乾燥，得到阻燃粒料，經注塑機注塑樣條，檢測力學性能和垂直燃燒 性能，結果見表1。力學性能測試依據ASTM標準，阻燃性能測試依據UL94標準。以上所述僅為本發明的部分實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精 神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等均應包含在本發明的保護範圍之內。表1實施例材料性能
權利要求
一種耐低溫無滷阻燃尼龍複合材料，其特徵在於由下述原料按重量比製備而成尼龍60 80%三聚氰胺氰尿酸鹽10 20%增塑劑 5 20%抗氧劑0.1 0.3%偶聯劑0.2 0.4%。
2.按權利要求1所述的耐低溫無滷阻燃尼龍複合材料，其特徵在於所述尼龍為PA6、 PA66中的至少一種。
3.按權利要求1所述的耐低溫無滷阻燃尼龍複合材料，其特徵在於增塑劑為N-乙基鄰 甲苯磺醯胺、N- 丁基苯磺醯胺、N-甲基對甲苯磺醯胺、N-乙基對甲苯磺醯胺中的至少一種。
4.按權利要求1所述的耐低溫無滷阻燃尼龍複合材料，其特徵在於偶聯劑為氨丙基三乙氧基矽烷。
5.按權利要求1所述的耐低溫無滷阻燃尼龍複合材料，其特徵在於抗氧劑為酚類和亞 磷酸酯抗氧劑按重量比1:1的混合物。全文摘要
本發明涉及耐低溫無滷阻燃尼龍複合材料，由下述原料按重量比製備而成尼龍60-80%、三聚氰胺氰尿酸鹽10-20%、增塑劑5-20%、抗氧劑0.1-0.3%、偶聯劑0.2-0.4%。本發明採用無滷阻燃劑，對環境影響小；所採用的尼龍增塑劑減少了尼龍分子間的氫鍵作用，提高了尼龍的常溫柔韌性和低溫耐寒性，同時保持較好的阻燃性能，阻燃等級可達到UL94標準的V0級，使無滷阻燃尼龍可以耐受零下四十度低溫。
文檔編號C08L77/02GK101967277SQ201010521730
公開日2011年2月9日 申請日期2010年10月28日 優先權日2010年10月28日
發明者張明, 張靜志, 李志嘉, 韋嘉 申請人:南京鴻瑞塑料製品有限公司