一種綠色環保阻燃pa6/pp合金及其製備方法

2023-11-30 00:45:01 3

專利名稱：：一種綠色環保阻燃pa6/pp合金及其製備方法
技術領域：
：本發明涉及高分子材料
技術領域：
，尤其涉及一種綠色環保阻燃PA6/PP合金及其製備方法。
背景技術：
：PA6(聚醯胺6或尼龍6)是半透明或不透明乳白色半結晶形聚合物，它的特點為熱力學性能優異，輕質、韌性好、耐化學品和耐久性好，還具有良好的耐磨性、自潤滑性。但是PA6的吸水性較強，加工性能較差。PP(聚丙烯)是一種半結晶材料，有非常好的化學穩定性、機械強度、電絕緣特性和熱穩定性，尤其耐油性和耐溶劑性能優異。PP單獨使用，存在著耐熱性差、衝擊強度不高等缺點。PP是非極性聚合物，與強極性的PA6不具有熱力學相容性，因而PP/PA6直接共混時熱力學相容性較差。
發明內容本發明要解決的技術問題是提供一種綠色環保阻燃PA6/PP合金及其製備方法，使得製得的材料既具備優異綜合性能，又具有突出的環保阻燃性。為解決上述技術問題，本發明的目的是通過以下技術方案實現的。一種綠色環保阻燃PA6/PP合金，其組成按重量配比為(％):PA665-76%;PP10-15%;阻燃劑6-10%;抗滴落劑0.1-0.5%;增韌劑6-10%;相容劑1-2%;抗氧劑0.4-0.6%;其他助劑0.3-0.5%。其中，所述PA6為分子量為17000-30000的聚醯胺。其中，所述PP為PP為相對密度0.91.0，熔點160180。C。其中，所述阻燃劑為高效環保阻燃劑聚磷腈。其中，所述抗滴落劑為聚四氟乙烯。其中，所述增韌劑為MBS(丙烯酸曱酯-丁二烯-苯乙烯共聚物)核-殼型抗衝擊改性劑或者矽改性丙蹄酸類抗衝擊改性劑。4其中，所述相容劑為自製的PA6與PP的接枝或嵌段共聚物，按以下重量配比的原料製成PA6:PP=1,酯交換反應催化劑0.3-0.6%。其中，所述抗氧劑為四[3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯主抗氧劑和亞磷酸三(2,4-二叔丁基苯酯)輔抗氧劑的復配。其中，所述其它助劑包括加工助劑、熱穩定劑、紫外光吸收劑。一種所述綠色環保阻燃PA6/PP合金的製備方法，包括步驟a:先將PA6、PP以及增韌劑在真空乾燥箱中8(TC乾燥4~8小時；b:按上面所述的配比稱取乾燥好的PA6和PP樹脂及助劑；c:將稱好的原材料投入到高速混合器中幹混3~5min;d:將c中混合好的原料投入到雙螺杆擠出機的加料鬥，經熔融擠出，造粒；加工工藝如下雙螺杆擠出機一區溫度140-180°C,二區溫度190-220°C,三區溫度220-230°C,四區溫度230-250°C,機頭180-220°C，停留時間2~3min，壓力為12-18MPa,螺杆轉速130-150轉/分鐘。以上技術方案可以看出，本發明具有以下有益效果1:本發明採用自製的環保阻燃劑聚磷腈PPZ作為PA6/PP合金的阻燃劑，所製得的PA6/PP合金具有極好的阻燃性。2:本發明製得的綠色環保阻燃PA6/PP合金在具有良好阻燃性的同時，保持材料的其他各項物理力學性能優異。3:本發明提出的一種綠色環保阻燃PA6/PP合金的製備工藝簡單、成本低。具體實施例方式本發明提供的一種綠色環保阻燃PA6/PP合金，其組成按重量配比為(％):PA665-76%;PP10-15%;阻燃劑6-10%;抗滴落劑0.1-0.5%;增韌劑6-10%;相容劑1-2%;抗氧劑0.4-0.6%;其他助劑0.3-0.5%。其中，所述PA6為分子量為17000-30000的聚醯胺；所述PP為相對密度0.9-1.0,熔點160180。C。所述阻燃劑為無卣阻燃劑聚磷腈PPZ。其中，所5述抗滴落劑為聚四氟乙烯。所述增韌劑為MBS(丙烯酸曱酯-丁二烯-苯乙烯共聚物)核-殼型抗衝擊改性劑或者矽改性丙烯酸類抗衝擊改性劑。所述相容劑為自製的PA6與PP的接枝或嵌段共聚物；所述抗氧劑為四[3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯主抗氧劑和亞磷酸三(2,4-二叔丁基苯酯)輔抗氧劑的復配；所述其它助劑包括加工助劑、熱穩定劑、紫外光吸收劑等。在本發明中，先將PA6、PP樹脂以及增韌劑在8(TC乾燥4~8小時；然後製備相容劑，具體如下PA649.85-49.7%,PP49.85~49.7%，酯交換反應催化劑0.3~0.6%，由雙螺杆擠出機生產，加工工藝如下一區溫度220-230。C，二區溫度235240。C，三區溫度24525(TC，四區溫度245~250°C,機頭溫度245。C，主機轉速為450轉/分鐘，產量約20kg/小時。將混合好的原料投入到雙螺杆擠出機的加料鬥，經熔融擠出，造粒；加工工藝如下雙螺杆擠出機一區溫度140-180°C，二區溫度190-220°C,三區溫度220-230°C，四區溫度230-250°C，機頭180-220°C，停留時間2~3min,壓力為12-18MPa，螺杆轉速130-150轉/分鐘。為便於對本發明進一步理解，現結合具體實施例對本發明進行詳細描述在下列實施例的複合材料配方中，抗氧劑為四[3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯，亞磷酸三(2,4-二叔丁基苯酯)，選用Ciba公司生產，商品牌號分別為Irganox1010，和Irganox168。增韌劑為MBS，如日本三菱麗陽抹式會社生產，商品牌號C223A,或RohmHaas公司生產，商品牌號為EXL-2691A等，或選用矽改性丙烯酸類抗衝擊改性劑，如日本三菱麗陽才朱式會社生產，商品牌號S-2001等。阻燃劑選用自製的綠色環保阻燃劑聚磷睛PPZ為新型阻燃劑；聚磷睛(Polyphosphazene)是一種無機高分子主鏈的活性大分子。聚磷睛的骨架由磷氮雙鍵交替排列而成，側基由有機基團組成的元素有機高分子，主要包括環狀和線性聚磷睛兩大類，環狀聚磷睛在耐熱阻燃材料方面應用較多，而線性聚磷睛的應用就更為廣泛。聚磷睛有柔軟的PN骨架鏈，這使聚合物具有很大的自由度及較低的玻璃化溫度。實施例1:將PA6重量比為71.8%(以下均為重量比)，PP12°/。，阻燃劑PPZ6%，抗滴落劑0.3%,1010/1680.2/0.2%，增韌劑C223A8%，相容劑1%,其他0.5%。將混合好的物料加入到雙螺杆擠出機的料鬥中，經熔融共混，擠出造粒成複合材料。其中，螺杆各加溫區溫度設置分別為一區溫度140°C;二區190°C;三區220°C;四區230°C;機頭200°C;停留時間23min。壓力為15MPa。實施例2:將PA6重量比為65.2%(以下均為重量比)，PP15%,阻燃劑PPZ8%,抗滴落劑0,4%,1010/1680.2/0.30/o，增韌劑C223A90/。，相容劑1.5%,其他0.4%。將混合好的物料加入到雙螺杆擠出機的料鬥中，經熔融共混，擠出造粒成複合材料。其中，螺杆各加溫區溫度設置分別為一區溫度150°C;二區190°C;三區220°C;四區230°C;機頭200°C;停留時間23min。壓力為15MPa。實施例3:將PA6重量比為66.1%(以下均為重量比)，PP13%,阻燃劑PPZ10%,抗滴落劑0.5%，1010/1680.3/0.2%,增韌劑C223A8%,相容劑1.5%，其他0.4%。將混合好的物料加入到雙螺杆擠出機的料鬥中，經熔融共混，擠出造粒成複合材料。其中，螺杆各加溫區溫度設置分別為一區溫度150°C;二區195°C;三區220°C;四區230°C;機頭200°C;停留時間23min。壓力為15MPa。實施例4:將PA6重量比為75.5%(以下均為重量比)，PP10%,阻燃劑PPZ60/。，抗滴落劑0.1%，1010/1680.3/0.3%，增韌劑C223A6。/。，相容劑1.5%,其他0.3%。將混合好的物料加入到雙螺杆擠出機的料鬥中，經熔融共混，擠出造7粒成複合材料。其中，螺杆各加溫區溫度設置分別為一區溫度150°C;二區195°C;三區220°C;四區230°C;機頭200°C;停留時間23min。壓力為15Mpa。性能測試拉伸強度按GB/T1040標準進行檢驗。試樣類型為I型，樣條尺寸(mm):170(長)x(20士0.2)(端部寬度)x(4±0.2)(厚度)，拉伸速度為50mm/min;彎曲強度和彎曲模量按GB9341/T標準進行檢驗。試樣類型為試樣尺寸(mm):(80士2)x(10±0.2)x(4士0.2),彎曲速度為20mm/min;缺口衝擊強度按GB/T1043標準進行檢驗。試樣類型為I型，試樣尺寸(mm):(80±2)x(10±0.2)x(4士0.2);缺口類型為A類，缺口剩餘厚度為3.2mm。實施例14配方及材料性能見表1:表l組成實施例1實施例2實施例3實施例4PA6(%)71.865.266.175.5PP(%)12151310阻燃劑68106抗滴落劑0.30.40.50.1增韌劑(％)8986相容劑(％)11.51.51.51010(%)0.20.20.30.3168(%)0.20.30.20.3其它助劑(％)0,50.40.40.3缺口衝擊強度(KJ/m2)98.595.994.690.25拉伸強度(MPa)51.652.5353.3154.38tableseeoriginaldocumentpage9由上表可以看出，PP含量在12~15%範圍內，增韌劑在8~9%範圍內，PA6/PP合金的衝擊強度很高，隨PP含量的增加，合金的衝擊性能有所下降，但都在80KJ/m2以上。綜合成本和性能的考慮，PP的最佳添加量為12~15%。本發明通過選擇高效的增韌和增容體系，可得到韌性和力學性能極佳的PA6/PP合金，加入8%環保阻燃劑聚磷腈PPZ和0.4%抗滴落劑聚四氟乙烯後，合金的阻燃性能達V0。可以滿足電子電器行業對環保阻燃的要求。以上對本發明所提供的一種綠色環保阻燃PA6/PP合金及其製備方法進行以上實施例的說明只是用於幫助理解本發明的方法及其核心思想；同時，對於本領域的一般技術人員，依據本發明的思想，在具體實施方式及應用範圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內容不應理解為對本發明的限制。權利要求1、一種綠色環保阻燃PA6/PP合金，其特徵在於，其組成按重量配比為(％)聚醯胺PA665-76％；聚丙烯PP10-15％；阻燃劑6-10％；抗滴落劑0.1-0.5％；增韌劑6-10％；相容劑1-2％；抗氧劑0.4-0.6％；其他助劑0.3-0.5％。2、如權利要求1所述的綠色環保阻燃PA6/PP合金，其特徵在於所述PA6為分子量為17000-30000的聚醯胺。3、如權利要求2所述的綠色環保阻燃PA6/PP合金，其特徵在於所述PP為相對密度0.91.0,熔點160-180。C。4、如權利要求1所述的綠色環保阻燃PA6/PP合金，其特徵在於所述阻燃劑為環保阻燃劑聚^l腈。5、如權利要求1所述的綠色環保阻燃PA6/PP合金，其特徵在於所述抗滴落劑為聚四氟乙烯。6、如權利要求1所述的綠色環保阻燃PA6/PP合金，其特徵在於所述增韌劑為MBS(丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物)核-殼型抗衝擊改性劑或者矽改性丙烯酸類抗衝擊改性劑。7、如權利要求1所述的綠色環保阻燃PA6/PP合金，其特徵在於所述相容劑為自製的PA6與PP的接枝或嵌)更共聚物，按以下重量配比的原料製成PA6:PP=1,酯交換反應催化劑0.3~0.6%。8、如權利要求1所述的綠色環保阻燃PA6/PP合金，其特徵在於所述抗氧劑為四[3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯主抗氧劑和亞磷酸三(2，4-二叔丁基苯酯)輔抗氧劑的復配。9、如權利要求1所述的綠色環保阻燃PA6/PP合金，其特徵在於所述其它助劑包括加工助劑、熱穩定劑、紫外光吸收劑。10、一種如權利要求1所述綠色環保阻燃PA6/PP合金的製備方法，其特徵在於，包括步驟a:先將PA6、PP以及增韌劑在真空乾燥箱中8(TC乾燥4~8小時；b:按權利要求1所述的配比稱取乾燥好的PA6和PP樹脂及助劑；c:將稱好的原材料投入到高速混合器中幹混3~5min;d:將c中混合好的原料投入到雙螺杆擠出機的加料鬥，經熔融擠出，造粒；加工工藝如下雙螺杆擠出機一區溫度140-180。C，二區溫度190-220。C，三區溫度220-230°C,四區溫度230-250°C,機頭180-220°C，停留時間2~3min,壓力為12-18MPa，螺杆轉速130-150轉/分鐘。全文摘要本發明公開了一種綠色環保阻燃PA6/PP合金及其製備方法。該合金組成按重量配比為(％)PA665-76％；PP10-15％；阻燃劑6-10％；抗滴落劑0.1-0.5％；增韌劑6-10％；相容劑1-2％；抗氧劑0.4-0.6％；其他助劑0.3-0.5％。本發明材料綜合性能優異，改善了PA6的吸水性、加工性。也增強了PP的力學性能，耐熱性，表面著色性等。該合金通過添加環保阻燃劑，能達到歐盟ROSH和WEEE指令的要求，對產品出口歐盟奠定良好基礎。文檔編號B29C47/92GK101508840SQ20081024152公開日2009年8月19日申請日期2008年12月23日優先權日2008年12月23日發明者東徐,永賀,邢家思申請人:深圳市科聚新材料有限公司