[發明專利]阻燃尼龍、其制備方法及應用

在審

• 申請號: 201410714687.5
• 申請日: 2014-11-28
• 公開（公告）號: CN105219069A
• 公開（公告）日: 2016-01-06
• 發明（設計）人: 陳勛森
• 申請（專利權）人: 上海耐特復合材料制品有限公司
• 主分類號: C08L77/00
• 分類號: C08L77/00;C08L77/06;C08L77/02;C08K13/04;C08K7/14;C08K3/02;C08K3/38;C08K3/34;C08K3/22;B29B9/06;B29C47/92
• 代理公司: 上海弼興律師事務所 31283
• 代理人: 胡美強;張佶穎

技術領域

本發明涉及高分子材料技術領域，尤其涉及一種阻燃尼龍、其制備方法及應用。

背景技術

尼龍具有高強度、耐磨、耐溶劑、自潤滑性好和使用溫度范圍廣等優點，是用途最廣的工程塑料之一。阻燃尼龍材料除了具有這些優異的綜合力學性能外，其阻燃性能及電絕緣性能使其也廣泛應用于各種電子電氣設備和家電產品，如低壓真空接觸器、斷路器、低壓開關、插頭、繼電器外殼、薄壁電子電氣元件等。

目前使用的紅磷母粒，大多是所謂的“微膠囊化紅磷”，或叫“包覆紅磷”，系在紅磷表面包覆一層或幾層保護膜。例如，先在紅磷上包覆一層Al(OH)₃、Zn(OH)₂等無機層，再包覆一層酚醛樹脂、三聚氰胺-甲醛樹脂或環氧樹脂等有機層，然后再和聚酰胺混合制成母料來使用。這樣不僅可以防止紅磷顆粒與氧和水接觸而產生PH₃，減少燃燒，而且能改善紅磷和樹脂的相容性，提高制品的物理機械性能。

紅磷阻燃尼龍，即是以紅磷母粒為阻燃劑的尼龍樹脂，不含鹵素阻燃劑，順應世界性的環保要求。紅磷具有很高的阻燃效率，但是單獨使用紅磷需要添加的阻燃劑用量會比較高，而且紅磷添加量過大還會引起電氣性能下降。

中國專利CN101684196B公開了一種協同阻燃尼龍6的制備方法，通過水溶液進行化學反應獲得改性氫氧化鎂鋁粉料，再與微膠囊紅磷及尼龍6熔融共混擠出獲得協同阻燃尼龍6母粒。此專利中改性氫氧化鎂鋁粉料需通過復雜的化學反應，然后經過抽濾，洗滌，烘干等步驟制備，而且作為協效劑添加比例較高，對阻燃尼龍力學性能產生不利影響，專利中應用實例也都為小劑量試驗，未有大量生產實例。因此，尋找其他方便易得的阻燃協效劑成為改性阻燃的目標之一。

硼酸鋅作為無機阻燃劑廣泛應用于塑料改性中，通常作為阻燃協效劑與其他阻燃劑復配，但是添加量往往較大，如中國專利CN101560314A中作為無機阻燃劑添加10-20份與Al(OH)₃和Mg(OH)₂復合物，三聚氰胺氰尿酸鹽復配阻燃聚烯烴材料用于電線電纜和熱收縮套管中。常用的硼酸鋅含有結晶水，在300℃左右會釋放出水，因此在加工溫度較高的塑料中應用時，如果添加量過大，很容易造成材料表面不良，有流痕。而且所獲得的材料的物性也會有很大的下降。

因此，尋找成本低、電氣性能好、阻燃率高的阻燃劑是現在急需解決的技術問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是為了克服單一使用紅磷母粒阻燃劑需要添加量大、成本高、而且會引起力學性能和電器性能下降等缺點，而提供一種阻燃尼龍、其制備方法及應用。本發明通過在阻燃尼龍中添加無機物復合物，降低了紅磷母粒用量，維持阻燃V0前提下，成本降低，而且所添加的無機物復合物制備方法簡單，方便易得，無需進行復雜的化學反應獲得。同時制得的阻燃尼龍還具有優異的電氣性能，灼熱絲燃燒指數GWFI達到960℃，拓寬了紅磷阻燃尼龍在電子電氣領域的應用范圍。而且本發明可通過常規設備和方法制得，易于商業化生產。

本發明提供了一種阻燃尼龍，其原料包括下述重量百分比的組分：尼龍樹脂30％-80％、紅磷阻燃劑1％-20％、無機物復合物1％-10％、潤滑劑0.1％-3％、抗氧化劑0.1％-1％、增強改性劑1％-50％、表面改性劑0.1％-3％，所述無機物復合物包括硼酸鋅和滑石粉，其中，硼酸鋅和滑石粉的重量比為(1-3):(1-5)。

本發明中，所述的阻燃尼龍中，所述的無機物復合物較佳的還包括無機物A，所述的無機物A為氧化鋅，氧化鐵、碳酸鈣、玻璃微珠、硅灰石和高嶺土中的一種或幾種。硼酸鋅、滑石粉和無機物A的重量比為(1-3):(1-5):(0-2)，不包括0。

本發明中，所述的阻燃尼龍，其原料較佳的包括下述重量百分比的組分：尼龍樹脂35％-75％、紅磷阻燃劑2％-18％、無機物復合物1％-8％、潤滑劑0.1％-1.5％、抗氧化劑0.1％-0.8％、增強改性劑5％-40％、表面改性劑0.5％-2.5％。

本發明中，所述的阻燃尼龍，其原料更佳的包括下述重量百分比的組分：尼龍樹脂41％-70％、紅磷阻燃劑4％-15％、無機物復合物1％-8％、潤滑劑0.3％-1.2％、抗氧化劑0.2％-0.6％、增強改性劑10％-35％、表面改性劑0.5％-2.0％。