[發明專利]高強度碳纖維增強無鹵阻燃PA66復合材料及制備方法

無效

• 申請號: 201210516061.4
• 申請日: 2012-12-05
• 公開（公告）號: CN102964830A
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發明（設計）人: 張強;郭建鵬;金幸;王尹杰
• 申請（專利權）人: 上海日之升新技術發展有限公司
• 主分類號: C08L77/06
• 分類號: C08L77/06;C08L77/02;C08K13/06;C08K9/00;C08K7/06;C08J5/06
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 蔣亮珠

技術領域

本發明涉及一種無鹵阻燃增強尼龍復合材料的制備，尤其是涉及一種高強度碳纖維增強無鹵阻燃PA66復合材料及其制備方法。?

背景技術

聚酰胺具有很好的機械強度和剛度，耐磨損特性好等優點被廣泛用于汽車部件，機械部件，電子電氣領域等，成為五大工程塑料用量之首，在很多應用上代替傳統的金屬材料。尼龍材料抗靜電改性方面，添加低分子量抗靜電劑是最常見的抗靜電措施，這種改性材料主要是利用抗靜電劑在材料表面吸附的水分降低表面電阻率，因此耐久性差，不耐洗，對環境濕度的依賴性大，國外有學者在含有醚鍵的聚合物內復合一定分量的金屬鹽溶膠，金屬離子和聚醚嵌段物的醚鍵配合，在其內部形成離子導電網絡，提高導電率，增強聚合物的導電能力，這兩種方法對材料的耐熱溫度和表面特性都有不同程度下降，不適用與增強增強材料。而經炭黑、金屬填料改性的聚合物，雖能獲得比較好的永久性抗靜電性能，但往往添加量大，性能破壞大且加工困難。?

碳纖維具有質輕、拉伸強度高、耐磨損、耐腐蝕、抗蠕變、導電、傳熱等特點，與玻璃纖維相比，模量高3～5倍，是一種獲得高剛性和高強度尼龍材料的優良增強材料。根據碳纖維長度、表面處理方式及用量的不同，可以制備綜合性能優異、導電性能各異的導電材料，碳纖維增強尼龍材料近年來發展很快，強度與剛性比未增強的尼龍高很多，高溫蠕變小，熱穩定性顯著提高，尺寸精度好，耐磨，阻尼性優良，與玻纖增強尼龍相比有更好的綜合性能，針對電子電氣領域的抗電磁屏蔽要求，碳纖維增強改性尼龍具有獨特的優勢。同時在阻燃改性方面，逐漸的對材料的無鹵化提出了更高的要求，本發明摒棄紅磷增強尼龍可能因阻燃劑析出造成制件腐蝕破壞的風險，具有廣泛的競爭優勢和市場前景。?

發明內容

本發明的目的就是針對電子電氣領域對材料抗靜電和無鹵阻燃要求等，而提供一種高強度碳纖維增強無鹵阻燃PA66復合材料及其制備方法。?

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：一種高強度碳纖維增強無鹵阻燃PA66復合材料，其特征在于，該復合材料由以下組分及重量百分含量的原料制成：?

所述的復合材料優選以下組分及重量百分含量的原料制成：?

所述的PA66與PA6都為普通注塑級樹脂，PA66的樹脂粘度為2.4-3.2，PA6的樹脂粘度為2.2-3.0。?

所述的無鹵阻燃劑為氮磷系復合型阻燃劑，其中磷含量24-28％。?

所述的無鹵阻燃劑優選科萊恩公司的OP1240，OP1312單獨或與MCA、MPP等復配使用。?

所述的碳纖維為經過改性的短切碳纖維，其長度為4-7mm。?

所述的碳纖維為聚丙烯腈基碳纖維，其拉伸強度＞500kg/mm²，拉伸模量＞250G·Pa。?

所述的抗氧劑為抗氧劑168與抗氧劑HD98按質量比1∶1復配的混合物。?

所述的接枝型增韌改性劑為乙烯與辛烯接枝共聚物：所述的潤滑分散劑為硅?酮。?

一種高強度碳纖維增強無鹵阻燃PA66復合材料的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：?

(1)按照以下組分及重量百分比含量備料：?

(2)將上述原料放入高混機中混合3-5min后出料，得到混合物，碳纖維從側喂料口加入，然后控制雙螺桿擠出機的加工溫度230-250℃，螺桿轉數180-600轉/分，將混合物置于雙螺桿擠出機擠出造粒，即得產品。?

與現有技術相比，本發明采用復配的高效無鹵阻燃劑，達到UL-94V0等級性能最大保持，屬于環境友好型產品，符合環保法規出口要求，本發明制得的產品機械性能高，表面電阻10³-10⁶Ω，外觀優良，綜合性能高，彌補了國內這一產品領域的空白。?

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明進行詳細說明。?

實施例1-4?

一種高強度碳纖維增強無鹵阻燃PA66復合材料的制備方法，包括以下步驟：?

(1)按照表1中的組分及含量進行備料，PA66的樹脂粘度為2..7，PA6的樹脂粘度為2.4、無鹵阻燃劑為氮磷系復合型阻燃劑，其中磷含量24-28％。碳纖維為聚丙烯腈基碳纖維，其拉伸強度＞500kg/mm²，拉伸模量＞250G·Pa、接枝型增韌改性劑為乙烯-辛烯接枝共聚物。抗氧劑為HD98與168按重量比1∶1復配而成、潤滑分散劑為硅酮。?