[發明專利]表面不露纖的長玻纖阻燃增強尼龍6復合材料及制備方法

有效

• 申請號: 201410439650.6
• 申請日: 2014-09-01
• 公開（公告）號: CN104231614A
• 公開（公告）日: 2014-12-24
• 發明（設計）人: 葉根林
• 申請（專利權）人: 星威國際家居有限公司
• 主分類號: C08L77/02
• 分類號: C08L77/02;C08K13/06;C08K9/06;C08K7/14;C08K3/26;C08K5/3492;C08K3/22;C08K5/13;C08K3/32;C08K5/521;B29C47/92
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務所有限公司 33100
• 代理人: 王官明

技術領域

本發明涉及一種有機高分子納米復合材料，更具體的說，涉及一種表面不露纖的長玻纖阻燃增強尼龍6復合材料及制備方法。

背景技術

尼龍6是目前應用最多的幾種工程塑料之一，他的酞胺基團具有極性，在他的結構中具有結構牢固的氫鍵，使得尼龍6的熔點較高，具有很好的物理力學性能和耐磨性以及自潤滑性，這些綜合特點是其他塑料所不具備的。但是純尼龍6的熱變形溫度較低，吸水性大，吸水前沖擊強度偏低，吸水后剛性又大幅下降，同時尺寸不穩定等缺點，從而限制了尼龍6的應用，進而又縮小了下游行業設計工程師的選材余地。因此，展開了對尼龍6進行復合改性的研究。而提高尼龍6材料綜合的物理力學性能所使用的最有效最普及的方法，就是采用玻璃纖維增強尼龍6。

而目前，玻璃纖維增強尼龍6是目前應用最多的幾種工程塑料之一，具有較高的機械性能和熱變形溫度，特別是長玻纖增強尼龍6材料，但由于玻纖的“燈芯”效應使材料更易燃燒，阻燃性能達不到某些行業的要求，限制了其更廣泛的應用，而采用常規的無鹵阻燃劑則成本太高難以推廣；另一方面，玻璃纖維增強尼龍66在大幅提高尼龍66物理力學性能的同時，又有個明顯缺點，就是由于玻纖和尼龍66兩相界面不易良好結合，導致容易在產品表面產生玻纖外露現象，使產品表面粗糙和發花，從而限制了這種原材料在對表面光潔度或美觀程度要求較高的產品上的應用。

目前，業內已有通過在長玻纖增強阻燃尼龍復合材料的研究，其中中國發明專利CN102504529A的一種無鹵阻燃長玻纖增強尼龍6及制備方法，采用磷酸酯、凹凸棒等復合材料機械性能和阻燃性能，無機材料加入影響了玻纖與尼龍的界面結合作用，導致材料表面不光潔；中國發明專利CN102690512A的一種玻纖增強尼龍6復合材料及其制備方法與應用，采用玻纖分散劑、接枝聚烯烴、接枝彈性體、玻纖等改性尼龍，產品分散性好，但工藝復雜、成本高且難以阻燃；中國發明專利CN102888108A的不露纖的玻纖有機增強尼龍66制作工藝，采用玻纖處理劑、成核劑、熱穩定劑、玻纖填充尼龍，玻纖與尼龍相容性好，但產品成本較高、阻燃性差；中國發明專利CN103013099A的一種高流動性長玻纖增強尼龍6材料及制備方法，采用連續玻纖、潤滑劑、相容劑、抗氧劑改性尼龍6，產品流動性好，外觀良好，但成本較高、阻燃性差。

發明內容

本發明的目的是為了克服已有技術存在的缺點，提供一種具有良好的力學性能、阻燃性能，而且表面光潔、生產成本低、工藝簡單、環保的表面不露纖的長玻纖阻燃增強尼龍6復合材料及制備方法。

本發明表面不露纖的長玻纖阻燃增強尼龍6復合材料的技術方案是：其特征在于：由以下成分按重量比組成，尼龍6：30%—80%，無堿長玻纖：10%—60%，納米碳酸鈣：2%—10%，主阻燃劑：1%—3%，輔阻燃劑：0.5%—1%，低粘度尼龍6：2%—5%，玻纖改性劑：0.5%—1%，其他助劑：0.5%—1%。

進一步，所述的尼龍6樹脂的相對粘度為2.4—3.6，熔融指數為4—8g/10min。

進一步，所述的無堿長玻纖的長徑比為100—300。

進一步，所述的納米碳酸鈣為粒徑在0.1—10微米的超微細碳酸鈣。

進一步，所述的主阻燃劑由三聚氰胺、聚磷酸銨、聚多磷酸銨、硼酸鋅、磷酸酯中的一種或多種組合組成。

進一步，所述的輔阻燃劑由三氧化二銻、氫氧化鎂、氫氧化鋁中的一種或多種組合而成。

進一步，所述的低粘度尼龍6粘度為0.8—1.6，熔融指數為15—25?g/10min。

進一步，所述的玻纖改性劑為γ—氨丙基三乙氧基硅烷、γ—縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ—甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ—巰丙基三甲氧基硅烷中的一種或多種組合而成。

進一步，所述的其他助劑包括小分子潤滑劑和抗氧劑，所述的小分子潤滑劑0.25%—0.5%，為1—3代球形樹枝狀大分子PAMAM中的一種或多種組合而成；抗氧劑0.25%—0.5%，為2，6—三級丁基—4—甲基苯酚。

本發明表面不露纖的長玻纖阻燃增強尼龍6復合材料的制備方法的技術方案是：包括以下步驟：

A、將玻纖改性劑與無堿長玻纖按比例共混改性，然后按一定比例加入低粘度尼龍6中，得玻纖母粒；

B、將玻纖母粒、尼龍6、納米碳酸鈣進行干燥處理，然后按比例放入主阻燃劑、輔阻燃劑、其他助劑在高速攪拌機中混合攪拌5—15分鐘，得混合物；

C、將混合物在70—100℃真空烘箱中放置1—4小時后，經過雙螺桿擠出機共混熔融擠出，冷卻、經造粒機切粒，切成固定要求的粒子。