[發明專利]一種阻燃抗靜電連續長玻纖增強耐高溫尼龍復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201310364775.2
• 申請日: 2013-08-20
• 公開（公告）號: CN104419198B
• 公開（公告）日: 2019-02-05
• 發明（設計）人: 楊桂生;李慶豐
• 申請（專利權）人: 上海杰事杰新材料（集團）股份有限公司
• 主分類號: C08L77/06
• 分類號: C08L77/06;C08K13/04;C08K7/14;C08K7/08;C08J5/04;B29B9/06;B29C48/92
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 吳林松

本發明屬于耐高溫尼龍復合材料領域，涉及一種阻燃抗靜電連續長玻纖增強耐高溫尼龍復合材料及其制備方法。該阻燃抗靜電連續長玻纖增強耐高溫尼龍復合材料由包括以下重量份的組分制成：耐高溫尼龍100份，連續長玻纖30?170份，阻燃劑35?55份，輔助阻燃劑0?18份，四針狀氧化鋅晶須20?50份，加工助劑1.5?6.5份。與傳統雙螺桿擠出阻燃抗靜電玻纖增強耐高溫尼龍復合材料相比，本發明的復合材料具有更好的機械性能、耐熱性及尺寸穩定性；采用四針狀氧化鋅晶須作為抗靜電劑，不僅能使復合材料達到理想的抗靜電效果，而且能夠提高其力學性能、耐熱性，消除了阻燃劑的加入對復合材料機械及耐熱性的不利影響。

技術領域

本發明屬于耐高溫尼龍復合材料領域，涉及一種阻燃抗靜電連續長玻纖增強耐高溫尼龍復合材料及其制備方法。

背景技術

隨著工業技術的發展，尤其是在汽車工業要求提高發動機效率，大幅減小汽車油耗和尾氣排放量要求也越來越高；同時電子行業中表面貼裝技術的發展，對材料的耐高溫性能要求越來越高；為了解決此類問題，要求材料具備既輕又耐溫、高強度、尺寸穩定、阻燃等性能。耐高溫尼龍成為較理想的材料之一。耐高溫尼龍的發展使產品微型化、輕量化和動力強勁化成為可能。耐高溫尼龍可為某些部件帶來更高的耐溫性能，或是干脆替代了金屬材料來生產這些部件。

為了進一步拓寬耐高溫尼龍的使用領域，阻燃劑和玻璃纖維廣泛用于改性耐高溫尼龍，但往往是顧此失彼。即使耐高溫尼龍的阻燃性能改善，但其力學和熱變形溫度卻并未得到改善或反而更差。因此如何獲得綜合性能優良的耐高溫尼龍是本發明所要解決的技術問題。

耐高溫尼龍由于其分子結構中大部分含有苯環，導致氫鍵密度相對于脂肪族尼龍來說低很多，吸水性較低，在加工和使用過程中容易積累靜電荷，當靜電電荷積累到一定程度，靜電會造成材料吸塵，以及造成材料破壞，還可能產生靜電火花放電，引起化工產品庫等爆炸起火，造成重大人身事故。為了解決這些問題，要求材料具有優異的抗靜電性。。

為了解決上述問題，本發明采用連續纖維增強熱塑性材料的浸漬設備，制備出連續長玻纖沿復合材阻燃抗靜電耐高溫尼龍復合材料，料顆粒長度方向彼此平行排列，且粒料中玻纖的長度與復合材料顆粒相同。同時引入四針狀氧化鋅晶須作為抗靜電劑，四針狀氧化鋅晶須以其獨特的立體四針狀結構賦予其突出的抗靜電性，加之其特殊的立體四針狀結構，使其在具有完全各向同性的增強、改性作用，保證了材料和制品在力學性能、尺寸均勻性、熱收縮、熱變形和其它使用性能等方面的各向同性。中國專利CN101921473A公開了一種增強阻燃高溫尼龍及其制備方法，其樹脂基體為聚苯二胺，所用阻燃劑為溴化聚苯乙烯，但是此專利中未加入四針狀氧化鋅晶須抗靜電劑，所用的加工方式也未采用連續纖維增強熱塑性材料的浸漬設備。中國專利CN102408708A公開了一種聚鄰苯二甲酰胺長纖包覆增強材料的生產方法,生產出強度較高的玻纖增強PPA復合材料，能夠替代金屬材料廣泛應用，但是其不具備抗靜電性能，而且其基料高溫尼龍只限于聚鄰苯二甲酰胺。

中國專利CN101864141A公開了一種改性的ABS抗靜電材料及其制備方法，通過添加14.55%的四針狀氧化鋅晶須使ABS的表面電阻由1.0×10¹⁶Ω下降到了1.72×10⁹Ω。中國專利CN101402753A公開了一種本色阻燃抗靜電聚丙烯母粒，所用抗靜電劑為四針狀氧化鋅晶須，使聚丙烯的表面電阻大幅度下降。中國專利CN101423666A提供一種高韌性與抗靜電性的無鹵阻燃聚酰胺6的組合物，公開聚酰胺6、阻燃劑、抗靜電劑四針狀氧化鋅晶須、增塑劑及其它助劑各組分含量，通過添加四針狀氧化鋅晶須抗靜電劑實現增無鹵阻燃聚酰胺6的組合物的抗靜電效果。雖然本發明中使用的主要原料四針狀氧化鋅晶須抗靜電劑在上述三篇對專利中有些已經使用，但是未發現通過添加四針狀氧化鋅晶須來改善耐高溫尼龍的抗靜電能力的專利。