[發(fā)明專利]一種高流動性無鹵阻燃增強(qiáng)尼龍復(fù)合材料及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210546631.4
• 申請日: 2012-12-17
• 公開（公告）號: CN103044901A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊克儉;甘典松;胡天輝;宋克東;張志軍;盧宏偉;姜其斌
• 申請（專利權(quán)）人: 株洲時代新材料科技股份有限公司
• 主分類號: C08L77/00
• 分類號: C08L77/00;C08L77/02;C08L77/06;C08K13/04;C08K7/14;C08K7/06;C08K7/20;C08K3/30;C08K3/34;C08K5/098;C08K3/04;C08K3/36;B29B9/06;B29
• 代理公司: 上海碩力知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 31251
• 代理人: 王法男

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種無鹵阻燃復(fù)合材料，特別涉及一種高流動性無鹵阻燃增強(qiáng)尼龍復(fù)合材料極其制備方法。?

背景技術(shù)

增強(qiáng)尼龍材料具有物理機(jī)械性能高、耐熱穩(wěn)定性好、電氣性能佳的特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于汽車、電子電氣、國防軍工和機(jī)械設(shè)備等行業(yè)。但是由于增強(qiáng)尼龍材料的氧指數(shù)不高（25%左右），并且燃燒速度快，燃燒過程中會產(chǎn)生大量的濃煙和熔滴，極易傳播火焰，大大限制了其在電子電器等特殊領(lǐng)域的應(yīng)用，因此，提高增強(qiáng)尼龍材料的阻燃性迫在眉睫。?

目前，增強(qiáng)尼龍材料常用的阻燃體系包括鹵系阻燃劑、磷系阻燃劑、氮磷系阻燃劑和無機(jī)阻燃劑。鹵系阻燃劑的阻燃效率高、用量少，對材料的性能影響小，但是其由于在熱降解和燃燒過程中產(chǎn)生大量的有毒氣體，應(yīng)用受到歐盟ROHS和WEEE指令等法律法規(guī)的強(qiáng)力制約，阻燃劑的無鹵化已成為尼龍阻燃發(fā)展的必然趨勢。但是，現(xiàn)有的三種無鹵阻燃體系都存在阻燃劑添加量較大、阻燃劑與基體樹脂和增強(qiáng)組分相容性差等一系列問題，導(dǎo)致熔體流動性變差、難以加工；阻燃效率不高、材料力學(xué)性能明顯降低、制品表面差等現(xiàn)象。為了解決上述問題，通常采用對阻燃劑進(jìn)行物理化學(xué)改性、復(fù)配和外加相容劑來實(shí)現(xiàn)。如中國專利200610150960中提到用經(jīng)超細(xì)化處理的金屬離子改性聚磷酸蜜胺鹽（M-MPP）為無鹵阻燃劑，改善了阻燃劑與PA66的相容性差的問題，制備得到力學(xué)性能和阻燃性能俱佳的玻纖增強(qiáng)阻燃尼龍66材料。又如中國專利200710069275中提到采用不飽和羧酸與ABS的共聚物作為相容劑和流變改性劑，蜜胺磷酸鹽、聚有機(jī)硅氧化物和無機(jī)金屬氧化物為阻燃體系，有效提高玻璃纖維與尼龍樹脂的相容性和熔體流動性，制備得到具有高效阻燃性、優(yōu)異的力學(xué)性能和電氣性能的玻璃纖維增強(qiáng)阻燃聚酰胺材料。然而，這些方法都還存在適用性不強(qiáng)的問題。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種高阻燃效率和優(yōu)異體系相容性的無鹵阻燃增強(qiáng)尼龍復(fù)合材料極其制備方法。采用該制備技術(shù)制備的無鹵阻燃增強(qiáng)尼龍復(fù)合材料具有熔體流動性高、環(huán)保阻燃性能佳、電性能好、力學(xué)性能優(yōu)異等特點(diǎn)。?

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：?

該復(fù)合材料按質(zhì)量分?jǐn)?shù)，如下組成：

尼龍樹脂：20-80；

增強(qiáng)組分：10-50；

無鹵阻燃劑：9.9-29.5；

抗氧劑：0.1-0.5；

其中該尼龍樹脂為至少含支鏈結(jié)構(gòu)尼龍6的高流動性尼龍組合物，其中，尼龍組合物包括支鏈尼龍6與線性尼龍6，尼龍66，尼龍11，尼龍12，尼龍46，尼龍612,尼龍1212或芳香族尼龍（尼龍10T）的一種或其組合；支鏈尼龍6樹脂為支化單元引發(fā)劑與己內(nèi)酰胺通過水解聚合制備得到，其中，支化單元引發(fā)劑結(jié)構(gòu)為樹枝狀支化結(jié)構(gòu)、星形支化結(jié)構(gòu)或超支化結(jié)構(gòu)中的一種或其組合；支化單元引發(fā)劑分子類型為脂肪族、芳香族或雜環(huán)類分子的中的一種或其組合；支化單元引發(fā)劑的端基為氨基、羧基或羥基的一種；支化單元引發(fā)劑的官能團(tuán)度為3-16之間。

支鏈尼龍6樹脂的相對粘度為1.2-3.0，運(yùn)動粘度(230^?oC，500s^-1)在10Pa.s-1000?Pa.s之間。?

增強(qiáng)組分包括增強(qiáng)纖維和無機(jī)礦物填料，其中，增強(qiáng)纖維為無堿玻璃纖維，麻纖維，芳綸纖維或碳纖維中的一種；無機(jī)礦物填料為玻璃微珠、二硫化鉬、埃洛石、滑石粉、云母、硫酸鋇、硬脂酸鈣、石墨、二氧化硅、蒙脫土或高嶺土中的一種或其組合。?

無鹵阻燃劑包括烷基磷酸鹽系列阻燃劑、磷氮系列阻燃劑和無機(jī)系列阻燃劑，其中，烷基磷酸鹽系列阻燃劑包括烷基次磷酸鹽、烷基偏磷酸鹽和烷基亞磷酸鹽；磷氮系列阻燃劑包括三聚氰胺-聚磷酸鹽（MP）、三聚氰胺-多聚磷酸鹽（MPP）、氰脲酸鹽和三聚氰胺-聚焦磷酸鹽等；無機(jī)系列阻燃劑包括聚磷酸銨（APP）、氫氧化鋁、氫氧化鎂、可膨脹石墨、七水和硫酸鎂氧化鉬中的一種或其組合。?

抗氧劑為受阻酚類抗氧劑或亞磷酸酯類抗氧劑中的一種或其組合。受阻酚類抗氧劑為2，6-三級丁基-4-甲基苯酚、雙（3，5-三級丁基-4-羥基苯基）硫醚、四〔β-(3，5-三級丁基-4-羥基苯基)丙酸〕季戊四醇(抗氧劑1010)中的一種，亞磷酸酯類抗氧劑為三(2,4-二叔丁基)亞磷酸苯酯（抗氧劑168）、二苯胺、對苯二胺和二氫喹啉等化合物及其衍生物或聚合物中的一種。?

本發(fā)明還提供了該復(fù)合材料的制備方法，該制備方法包括以下工藝步驟：?