[發(fā)明專利]一種核殼型無(wú)鹵阻燃聚甲醛復(fù)合材料及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610005584.0
• 申請(qǐng)日: 2016-01-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105440565B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-05-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 錢(qián)家盛;陸華陽(yáng);楊斌;夏茹;陳鵬;曹明;蘇麗芬;鄭爭(zhēng)志;苗繼斌;吳臘霞;龐韜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 安徽大學(xué)
• 主分類號(hào): C08L59/00
• 分類號(hào): C08L59/00;C08K13/06;C08K9/10;C08K3/32;C08K5/3492
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責(zé)任公司 34101
• 代理人: 喬恒婷

本發(fā)明公開(kāi)了一種核殼型無(wú)鹵阻燃聚甲醛復(fù)合材料及其制備方法，其中核殼型無(wú)鹵阻燃聚甲醛復(fù)合材料的原料按質(zhì)量份數(shù)構(gòu)成如下：聚甲醛50～80份，聚磷酸銨微膠囊10～30份，阻燃協(xié)效劑5～20份，成炭劑2～15份，抗氧劑0.1～1份，穩(wěn)定劑0.1～1份。本發(fā)明所得的聚甲醛阻燃復(fù)合材料具有高阻燃性能，且較傳統(tǒng)阻燃聚甲醛復(fù)合材料的阻燃劑添加量更少，具有物理力學(xué)性能好、工藝簡(jiǎn)便等特點(diǎn)。

一、技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無(wú)鹵高效阻燃聚甲醛材料及其制備方法，具體的說(shuō)是一種核殼型無(wú)鹵阻燃聚甲醛復(fù)合材料及其制備方法。

二、背景技術(shù)

聚甲醛(POM)又名“奪鋼”、“賽鋼”，包括均聚甲醛和共聚甲醛兩種，其以高強(qiáng)度、高模量的特點(diǎn)被列為五大工程塑料之一。POM主鏈為簡(jiǎn)單的C-O單鍵且無(wú)側(cè)基，具有結(jié)晶度高、制品尺寸穩(wěn)定、自潤(rùn)滑好等特點(diǎn)。然而，POM分子主鏈含氧量高，其極限氧指數(shù)低，通常僅為15％，燃燒時(shí)釋放出甲醛氣體，并伴有嚴(yán)重的熔融滴落現(xiàn)象。易結(jié)晶、結(jié)晶度大的特點(diǎn)使得聚甲醛對(duì)缺口極為敏感，聚甲醛的缺口沖擊強(qiáng)度低，這與甲醛其他的優(yōu)異性能極不對(duì)稱。對(duì)缺口敏感和易燃燒等特點(diǎn)已嚴(yán)重制約了聚甲醛在更多領(lǐng)域的應(yīng)用和拓展，故研究聚甲醛阻燃增韌性能是具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

國(guó)內(nèi)外的研究工作者們對(duì)POM阻燃改性的研究已取得了一定的研究進(jìn)展，然而阻燃性能與力學(xué)性能不能兼得的矛盾仍是癥結(jié)所在。如：申請(qǐng)?zhí)枮?01310703049.9的專利公開(kāi)了一種以紅磷微膠囊阻燃POM，填料質(zhì)量比為35％時(shí)，氧指數(shù)可達(dá)到34％，拉伸強(qiáng)度達(dá)到46.4MPa。有國(guó)外文獻(xiàn)報(bào)道(J.Polym.Res.,2011,18:293-303)，以聚磷酸銨、三聚氰胺等阻燃改性聚甲醛，當(dāng)填料用量為40％，阻燃性能可達(dá)UL94V-0級(jí)別，但材料的力學(xué)性能顯著下降，缺口沖擊強(qiáng)度低至2.6kJ/m2。近期國(guó)內(nèi)研究報(bào)道(中國(guó)塑料，2014,28(2):50-54)，以紅磷為主阻燃劑對(duì)POM進(jìn)行包覆，并與其它阻燃劑復(fù)配改性POM，當(dāng)阻燃填料為35％，復(fù)合材料可緩慢自熄，其拉伸強(qiáng)度為40MPa左右，但其缺口沖擊強(qiáng)度僅為2.0kJ/m2。從拓展聚甲醛工業(yè)應(yīng)用的角度，在改善聚甲醛材料阻燃性能的同時(shí)，也必須考慮填料用量及其對(duì)力學(xué)性能的影響。

本發(fā)明所得的聚甲醛阻燃復(fù)合材料具有高阻燃性能，且較傳統(tǒng)阻燃聚甲醛復(fù)合材料的阻燃劑添加量更少，同時(shí)具有物理力學(xué)性能好、工藝簡(jiǎn)便等特點(diǎn)。

三、發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)阻燃POM體系阻燃填料比例高、阻燃效率低的特點(diǎn)而提出一種核殼型無(wú)鹵阻燃聚甲醛復(fù)合材料及其制備方法。本發(fā)明核殼型無(wú)鹵阻燃聚甲醛復(fù)合材料在實(shí)現(xiàn)高效阻燃同時(shí)兼具優(yōu)異的力學(xué)性能。

本發(fā)明核殼型無(wú)鹵阻燃聚甲醛復(fù)合材料的原料按質(zhì)量份數(shù)構(gòu)成如下：

所述阻燃協(xié)效劑為三聚氰胺氰尿酸鹽、三聚氰胺中的一種或者幾種。

所述成炭劑為季戊四醇、雙季戊四醇或聚氨酯中的一種或幾種。

所述抗氧劑為抗氧劑1010、抗氧劑AT-10、抗氧劑164、抗氧劑1076中的一種或幾種。

所述穩(wěn)定劑為硬脂酸鈣、硬脂酸鋅或硬脂酸鋇中的一種或幾種。

所述聚磷酸銨微膠囊是由以下質(zhì)量份的組份合成：