[發明專利]一種低氣味抗靜電紅磷阻燃熱塑性組合物及其制備方法

有效

• 申請號: 201110434150.X
• 申請日: 2011-12-21
• 公開（公告）號: CN102558839A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 王力勇;陳永東;張祥福;周文
• 申請（專利權）人: 上海普利特復合材料股份有限公司
• 主分類號: C08L77/00
• 分類號: C08L77/00;C08L77/02;C08L77/06;C08K13/06;C08K9/10;C08K3/02;C08K9/04;C08K7/26;C08K3/22;B29B9/06;B29C47/92
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識產權代理有限公司 31227
• 代理人: 吳澤群

技術領域

本發明涉及一種低氣味抗靜電紅磷阻燃熱塑性組合物及其制備方法，屬于改性聚酰胺領域技術。

背景技術

紅磷阻燃劑由于只含有單質磷元素，在無鹵磷系阻燃尼龍產品中，阻燃效率最高，由于添加量較少，其阻燃產品具有良好的力學性能；另一方面紅磷阻燃尼龍組合物具有較高的CTI值，在電器、電容器箱體、連接器、斷路器領域有廣泛的應用。

紅磷阻燃尼龍熱塑性組合物在擠出和注塑過程中，在高溫，高壓的環境下受到剪切，紅磷會與樹脂中的微量水分發生化學反應，生成各種價態的磷酸、亞磷酸和次磷酸，次磷酸再次發生歧化反應生成磷酸和磷化氫，磷酸會腐蝕螺桿及料筒，甚至模具；并且次磷酸根分解產生的磷化氫，一種有毒惡臭氣體，類似腐臭動物尸體的氣味。微量的磷化氫釋放就會使工作環境惡化，危害生產人員身體健康。

紅磷阻燃尼龍組合物的CTI值較高，與大多數高分子材料一樣具是有良好的電絕緣性，其表面電阻在10¹¹～10¹²Ω，導電性遠小于金屬，當與其它物質接觸后易聚集靜電荷。在紡織機械，電器設備，煤礦井下器材上，靜電會吸附大量粉塵，嚴重時會引發爆炸或火災。

針對上述問題，現存的改進工藝包括，對紅磷表面進行包覆改性。專利U.S.Pat.No?4,356,282發現草酸銅與炭黑可以穩定紅磷阻燃劑，抑制磷析出；中國專利CN101619166發現銅配合物和銅鹵化物一種或兩種以上的混合物，可以大幅降低磷析出量；中國專利CN102115595A添加改性超細氫氧化鎂、改性超細滑石粉，無水硼酸鋅等阻燃協效劑和水滑石、硬脂酸鈣、硬脂酸鋅、高活性氧化鎂中的一種或多種混合物組合成的酸吸收劑，可以有效解決紅磷阻燃劑導致電性能低、腐蝕性大的缺陷。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明提供一種低氣味、耐腐蝕、力學性能優良及抗靜電的阻燃熱塑性組合物。

本發明解決技術問題所用的方案是：

一種低氣味抗靜電紅磷阻燃熱塑性組合物，按重量百分比計，由如下組分和含量的物料組成：

優選份數為：

其中：

所述的熱塑性樹脂是尼龍樹脂，選自PA6、PA66、尼龍1010、尼龍46、尼龍11、尼龍12、尼龍610和尼龍612中的一種或多種。

所述的微膠囊紅磷母粒，其中的紅磷粉粒經過除黃磷，除鐵處理，并且經過研磨，微膠囊包覆物質為密胺樹脂或酚醛樹脂；母粒的基材為尼龍或彈性體，紅磷有效含量為40～90％。

所述的填料選自下述填充物和增強物中的一種或多種；其中，填充物選自云母、滑石粉、二氧化硅、硅灰石、高嶺土、石墨、石墨烯和碳酸鈣；增強物選自玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維和晶須。

所述的相容劑為馬來酸酐接枝增韌材料，為POE-MAH或EPDM-MAH。

所述的改性活化沸石粉由天然沸石粉活化處理，再用陽離子表面活性劑改性。其中，表面改性劑為耐高溫型陽離子表面活性劑，選自：十六烷基三甲基溴化銨、十二烷基二甲基芐基氯化銨和聚六亞甲基雙胍鹽酸鹽中的一種；所述的沸石粉為天然斜發沸石經過磨細處理，粒徑為1250目；再經過活化使其孔洞體積進一步擴大，并經過聚六亞甲基雙胍鹽酸鹽改性處理。

所述的其它助劑為抗氧劑、抗紫外劑、潤滑劑、防玻纖外露劑、色粉、酸吸收劑和磷析出穩定劑中的一種或幾種。

上述熱塑性組合物的制備方法，包括如下步驟：

1)按照權利要求1或2重量比例稱取原料；

2)將配好的主料和輔料在高速混料機中干混5～10分鐘；將混勻的原料通過主喂料加入雙螺桿中，以側向喂料的方式加入增強材料，熔融擠出，造粒，烘干，打包；其工藝為：螺桿擠出溫度220～300℃；雙螺桿轉速在150～500r/min；整個擠出過程的停留時間0.5～2分鐘，壓力為12～18MPa。

與現有技術相比，本發明具有如下有益效果：本發明的熱塑性組合物，采用改性活化沸石粉和其它組分混配，并調整各組分比例，制備的阻燃熱塑性組合物能大幅度降低紅磷阻燃帶來的磷析出及氣味過大問題，同時使材料具有良好的阻燃性和機械強度，低厚度的成型制品阻燃性具有UL94分類中V-0或V-1；由于聚六亞甲基雙胍鹽酸鹽本身為優良的陽離子抗菌劑，其存在樹脂表面的部分具有一定的抗菌和耐腐蝕性能。該阻燃熱塑性組合物可制成板材和成型制品，適用于煤礦井下設備，紡織器材，醫療衛生器械。

具體實施方式