[發明專利]一種阻燃增強聚鄰苯二甲酰胺復合材料及其制備方法

無效

• 申請號: 201010158121.0
• 申請日: 2010-04-21
• 公開（公告）號: CN101831171A
• 公開（公告）日: 2010-09-15
• 發明（設計）人: 徐東;徐永;謝建達
• 申請（專利權）人: 深圳市科聚新材料有限公司
• 主分類號: C08L77/06
• 分類號: C08L77/06;C08L67/00;C08K13/06;C08K9/06;C08K9/04;C08K7/14;C08K3/22;B29C47/92
• 代理公司: 深圳市興科達知識產權代理有限公司 44260
• 代理人: 杜啟剛

[技術領域]

本發明涉及高分子材料技術領域，尤其涉及一種阻燃增強聚鄰苯二甲酰胺復合材料及其制備方法。

[背景技術]

聚鄰苯二甲酰胺(PPA)是以鄰苯二甲酸為原料的半芳香族尼龍，是一種半結晶性熱塑性功能型材料。玻璃纖維增強的PPA復合材料具有優異的綜合物性，優秀的耐高溫性能，高剛性、高強度、極佳的尺寸精度及穩定性和低翹曲性、良好的耐化學性，在熱、電、物理及耐化學性方面都有良好的表現。通過阻燃改性的玻璃增強PPA復合材料可具有優良的阻燃性能，這使得玻璃纖維增強的阻燃PPA復合材料在電子電氣、機械工程等領域都擁有廣泛的應用前景。然而玻璃纖維增強阻燃PPA復合材料加工流動性差，對加工工藝要求高，常須采用高溫、高剪切的加工工藝，容易導致阻燃體系分解、材料性能下降、淺色制品變色等不良，且對加工設備磨損大，這限制了玻璃纖維增強阻燃PPA復合材料應用。

[發明內容]

本發明要解決的技術問題是提供一種流動性好，易于加工的阻燃增強聚鄰苯二甲酰胺復合材料及其制備方法。

為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是，一種阻燃增強聚鄰苯二甲酰胺復合材料，由下述重量份數的原料制成：

聚鄰苯二甲酰胺????????22.1～55.8份

熱致液晶聚合物????????1～18份

玻璃纖維??????????????20～45份

阻燃劑????????????????14～18份

抗氧劑????????????????0.1～0.6份

潤滑劑????????????????0.3～1份。

以上所述的阻燃增強聚鄰苯二甲酰胺復合材料，所述熱致液晶聚合物為主鏈型熱致性液晶聚合物。

以上所述的阻燃增強聚鄰苯二甲酰胺復合材料，所述的主鏈型熱致性液晶聚合物為芳香族共聚酯，熔融范圍為190～350℃。

以上所述的阻燃增強聚鄰苯二甲酰胺復合材料，所述玻璃纖維為用硅烷偶聯劑、鈦酸酯偶聯劑、鋁酸酯偶聯劑或高分子接枝物處理過的玻璃纖維，玻璃纖維的單纖維直徑為5～23微米。

以上所述的阻燃增強聚鄰苯二甲酰胺復合材料，所述阻燃劑為溴化聚苯乙烯及銻系協效阻燃劑以按一定比例復配；所述溴化聚苯乙烯的重均分子量為20000～200000；所述銻系協效阻燃劑為三氧化二銻；復配的比例為4∶1～2.5∶1。

以上所述的阻燃增強聚鄰苯二甲酰胺復合材料，所述抗氧劑為N，N’-1，6-亞己基-雙[3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰胺]、3，5-二特丁基-4-羥基苯丙酸十八酯、三(2.4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯、1，3，5-三(4-叔丁基-3-羥基-2，6-二甲基芐基)-1，3，5-三嗪-2，4，6-(1H，3H，5H)-三酮中的一種或多種。

以上所述的阻燃增強聚鄰苯二甲酰胺復合材料，所述潤滑劑為季戊四醇硬脂酸脂、聚硅氧烷中的一種或多種。

一種上述增強阻燃聚鄰苯二甲酰胺復合材料制備方法的技術方案是，包括以下步驟：

(1)按上述配比稱取聚鄰苯二甲酰胺、熱致液晶聚合物、玻璃纖維、阻燃劑、抗氧劑、潤滑劑；

(2)將聚鄰苯二甲酰胺、熱致液晶聚合物、阻燃劑、抗氧劑、潤滑劑混合處理10～20分鐘；

(3)將步驟(2)中混好的原料經雙螺桿擠出機熔融擠出，造粒；增強纖維采用側喂料的方式加入；雙螺桿擠出機工藝條件為：雙螺桿擠出機一區溫度為260～300℃，二區溫度為270～310℃，三區溫度為270～310℃，四區溫度為260～300℃，五區260～300℃，混合料在螺桿中輸送時間為2～5分鐘，壓力為12～20MPa。

本發明與現有技術相比，具有如下優點：

(1)由于熱致液晶聚合物具有很強剪切變稀的流變特性，其在與聚鄰苯二甲酰胺熔融擠出過程中，能夠有效降低了復合材料加工時的熔體粘度，提高熔體流動速率，降低加工溫度、剪切強度，進而改善材料加工性能并且可有效地避免材料在加工過程中發生氧化、降解及由此產生的性能下降。

(2)熱致液晶聚合物在降低復合材料的熔體粘度的同時降低了玻璃纖維的折斷率，提高玻璃纖維在復合材料中的長徑比，從而提高復合材料的力學性能及熱學性能。

(3)熱致液晶聚合物在聚鄰苯二甲酰胺基體中能夠形成微纖結構，提高復合材料強度。

(4)本發明復合材料的生產制備工藝簡單，在常規的熔融擠出機上即可實施，不必借助特殊設備，操作過程簡便易行。

[具體實施方式]

以下結合實施例對本發明作詳細的說明：