[發(fā)明專利]一種5VA級阻燃導(dǎo)電聚酮復(fù)合材料及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710157417.2
• 申請日: 2017-03-16
• 公開（公告）號: CN107033577B
• 公開（公告）日: 2019-03-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 易慶鋒;盧健體;王燦耀;于海鷗;桑杰
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東圓融新材料有限公司
• 主分類號: C08L73/00
• 分類號: C08L73/00;C08L27/18;C08K13/02;C08K5/3415;C08K5/3492;C08K3/04;C08K5/20;C08K5/526
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44205
• 代理人: 左恒峰

本發(fā)明公開了一種5VA級阻燃導(dǎo)電聚酮復(fù)合材料，其按重量份計(jì)由以下原料組分組成：聚酮樹脂51.5~59份；阻燃劑18~25份；導(dǎo)電劑15~30份；抗氧劑0.3~0.6份；其它助劑0.1~0.4份。本發(fā)明通過對樹脂熔體流動(dòng)速率的限定，優(yōu)選適合的POK樹脂，同時(shí)針對現(xiàn)有磷系阻燃技術(shù)存在材料熱變形溫度較低或加工溫度窄的不足，而對溴系阻燃體系的相容性和加工匹配性進(jìn)行研究，同時(shí)對無鹵阻燃劑進(jìn)行對比篩選及復(fù)配驗(yàn)證，形成了具有特定種類及配比的阻燃體系，使得制備出的聚酮復(fù)合材料可達(dá)UL94?5VA的優(yōu)異阻燃特性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及高分子領(lǐng)域，特別涉及一種5VA級阻燃導(dǎo)電聚酮復(fù)合材料及其制備方法。

背景技術(shù)

聚酮（POK）是由一氧化碳、乙烯（ethylene）和丙烯（propylene）合成的新型熱塑性樹脂，相比于聚酰胺樹脂，其沖擊強(qiáng)度強(qiáng)于3倍以上，對化學(xué)物性的穩(wěn)定性亦遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出；同時(shí)對比聚甲醛樹脂（POM），其體現(xiàn)出更優(yōu)異的硬度和耐磨特性。此外，POK對氣體和碳?xì)浠衔镞€具有超常地阻隔性能，作為一種新興環(huán)保型高分子材料，現(xiàn)已逐步開發(fā)并應(yīng)用于汽車、電子產(chǎn)業(yè)材料零配件，且對各改性塑料使用領(lǐng)域帶來了全新的應(yīng)用機(jī)會(huì)，但在眾多行業(yè)中，對于材料的阻燃甚至導(dǎo)電、電磁波屏蔽等性能的要求也在日益提升。POK樹脂本身不具備此性能，限制了其在某些領(lǐng)域的應(yīng)用。因此，有必要對POK進(jìn)行相應(yīng)的改性以提高其使用性能。

中國專利201610716926.X公開了一種阻燃型碳纖維增強(qiáng)聚酮復(fù)合材料，其記載了由碳纖維增強(qiáng)，磷系阻燃組成的復(fù)合物，但該方法制備的復(fù)合材料阻燃等級僅達(dá)到V0級別；中國專利201610780249.8公開了一種紅磷阻燃增強(qiáng)PA66與POK合金材料及其制備方法，其記載了POK采用紅磷阻燃劑與PA66合金化的技術(shù)，但該方法制備的復(fù)合材料阻燃等級亦僅為V0級，同時(shí)不具備導(dǎo)電特性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種5VA級阻燃導(dǎo)電聚酮復(fù)合材料及其制備方法，制備出的聚酮復(fù)合材料的阻燃性能可通過2.5mm厚度UL94-5VA測試，同時(shí)兼具有優(yōu)異的導(dǎo)電特性和力學(xué)性能。

本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：一種5VA級阻燃導(dǎo)電聚酮復(fù)合材料，其按重量份計(jì)由以下原料組分組成：聚酮樹脂51.5~59份；阻燃劑18~25份；導(dǎo)電劑15~30份；抗氧劑0.3~0.6份；其它助劑0.1~0.4份。

作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述聚酮樹脂的熔體流動(dòng)速率在250℃，2.16KG的測試條件下為5~30g/10min。采用此熔體流動(dòng)速率范圍的樹脂基體，可在確保復(fù)合材料阻燃5VA特性的同時(shí)，滿足成型加工性。

作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述阻燃劑是由乙撐雙四溴鄰苯二甲酰亞胺和蜜胺聚磷酸鹽按質(zhì)量比例為5~8:1混合而成的混合物。具體地，阻燃劑的阻燃性能與乙撐雙四溴鄰苯二甲酰亞胺和蜜胺聚磷酸鹽兩者的配比有著密切關(guān)系，優(yōu)選地，本發(fā)明的阻燃劑是由乙撐雙四溴鄰苯二甲酰亞胺和蜜胺聚磷酸鹽按質(zhì)量比例為6~7:1混合而成的，其能達(dá)到優(yōu)異的阻燃效果。

作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述導(dǎo)電劑是由導(dǎo)電炭黑和石墨烯按質(zhì)量比例為10~15:1混合而成的混合物。具體地，石墨烯和導(dǎo)電炭黑均具有良好的導(dǎo)電性能，且復(fù)配后的性能更優(yōu)，但兩者復(fù)配的配比對最終加入至材料中所發(fā)揮的導(dǎo)電性能有著密切關(guān)系，本發(fā)明優(yōu)選導(dǎo)電炭黑和石墨烯按質(zhì)量比例為12:1混合。

具體地，因本發(fā)明采用非磷系阻燃劑，與采用特定的導(dǎo)電劑進(jìn)行復(fù)配可確保導(dǎo)電劑組分在聚酮復(fù)合材料中的分散性，在集成阻燃和導(dǎo)電特性的同時(shí)，確保聚酮復(fù)合材料本身的性能。

作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述抗氧劑是由N，N'-雙-(3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰基)己二胺和四(2,4-二叔丁基酚) 4,4'-聯(lián)苯二亞磷酸酯按質(zhì)量比例為1:3混合而成的混合物。

作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述其它助劑為聚四氟乙烯，其數(shù)均分子量為200~400萬。