[發明專利]一種阻燃聚酰胺組合物及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201710864664.6
• 申請日: 2017-09-22
• 公開（公告）號: CN107603210B
• 公開（公告）日: 2019-11-15
• 發明（設計）人: 劉凱悅;傅李丹;曾昭禮;張光輝;周永松
• 申請（專利權）人: 杭州本松新材料技術股份有限公司
• 主分類號: C08L77/02
• 分類號: C08L77/02;C08L77/06;C08L25/06;C08L25/18;C08K13/04;C08K3/24;C08K5/03;C08K7/14;C08K3/34;C08K13/02
• 代理公司: 31227 上海伯瑞杰知識產權代理有限公司
• 代理人: 曹莉<國際申請>=<國際公布>=<進入國

本發明屬于高分子材料技術領域，特別涉及溴系阻燃聚酰胺組合物，具體涉及一種具有高效阻燃、高CTI值和高灼熱絲GWIT值的高耐熱抗析出抗變色的溴系阻燃聚酰胺組合物及其制備方法和應用。本發明提供的阻燃聚酰胺組合物，按重量百分比計，包括組分：聚酰胺樹脂30～80％；溴系阻燃劑5～30％；阻燃協效劑1～15％；增強材料0～50％；所述阻燃協效劑為錫酸鹽和高嶺土的組合物，兩者的重量比例為5:1～1:5。本發明提供的阻燃聚酰胺組合物在降低制造成本的同時，保證了聚酰胺材料具有優良的阻燃效果(阻燃等級為UL?94 V0級，GWIT≥875℃)，改善了材料的耐高溫加工性能，注塑加工溫度高達280℃，甚至325℃時，注塑件表面基本無析出，不變色，且具有優異的力學性能，在潮濕環境下的抗析出性能也較佳。

技術領域

本發明屬于高分子材料技術領域，特別涉及溴系阻燃聚酰胺組合物，具體涉及一種具有高效阻燃、高CTI值、高灼熱絲GWIT值和高耐熱抗析出抗變色的低成本溴系阻燃聚酰胺組合物及其制備方法和應用。

背景技術

聚酰胺具有優異的力學強度和成型加工性能，在汽車、電子電器等領域得以廣泛應用。但由于電子電器產品在使用過程中容易發生燃燒而引起火災，因此，在要求材料具有較好力學性能的同時，也要求材料具有良好的阻燃性能。

可用于聚酰胺阻燃改性的阻燃劑種類主要有溴系、磷系、氮系等。目前溴系阻燃體系因其效率高、用量少、對材料的性能影響小、且價格適中，其效能/價格比非其他阻燃體系所能匹敵，因而獲得廣泛的應用，但常用于聚酰胺阻燃改性的溴系阻燃劑，如十溴二苯乙烷、溴化聚苯乙烯(BPS)、聚溴化苯乙烯(PBS)等，都會含有一定量的游離溴，一般少則10ppm左右，多則30-50ppm，致使溴系阻燃聚酰胺材料在注塑成型過程中隨受熱時間的延長會逐漸釋放游離溴和溴化氫氣體，并存在誘導效應，導致制件表面容易變色發黃甚至變黑，尤其是較高溫度(280℃以上)注塑成型淺色大制件或小型復雜薄壁制件時，因循環周期較長，變色情況更為嚴重，無法滿足工程設備或電子電氣設備，尤其是家用電器塑料件的使用要求。加之，注塑成型過程中，阻燃劑還會分解產生小分子物質，吸附在模具或制件表面，故注塑加工時需頻繁的清掃模具表面的析出物，難于實現連續生產，致使生產加工效率低，因此解決溴系阻燃聚酰胺材料在注塑加工過程中的變色、析出問題具有重大的意義。

再者，為達到更好的阻燃效果，溴系阻燃劑通常會搭配阻燃協效劑一起使用，目前最常用的阻燃協效劑為三氧化二銻。2011年國土資源部發布控制銻礦開采總量要求，銻資源持續緊缺，導致三氧化二銻價格不斷飛升，尋找三氧化二銻替代品已提上日程。而且采用三氧化二銻作為阻燃協效劑的相比漏電起痕指數(CTI)較低，通常都低于300V，且注塑成型時會產生大量氣體，更易使注塑件發生變色。

近年來開發出的能部分替代三氧化二銻的阻燃協效劑有硼酸鋅，硫化鋅，鋯化合物和鉬化合物，雖然這些替代品在一些阻燃塑料中發揮了很好的阻燃協效效果，但一方面這些替代品價格不菲，另一方面也只能替代30％左右銻，同時還要加大協效助燃劑的用量，由此導致了其綜合力學性能偏低。

中國專利CN 102604377 A公開了一種阻燃熱塑性聚酰胺組合物，其組分和重量百分數組成如下：(1)熱塑性聚酰胺樹脂30-90％；(2)溴系阻燃劑5-40％；(3)阻燃協效劑0.5-15％；(4)增強材料0-50％。該發明申請通過將溴化聚苯乙烯、硼酸鋅、有機硅阻燃劑復配得到一種阻燃熱塑性聚酰胺組合物，用有機硅阻燃劑替代了銻化合物，一定程度上減少了溴銻協同作用時產生的大量氣體，符合環保的要求，但是市場上一些常見的有機硅阻燃劑價格都普遍較高，這使得該體系的成本變高。再者，硼酸鋅作為阻燃協效劑，阻燃聚酰胺制品在潮濕環境中長時間存放或使用會存在硼酸析出，從而影響外觀和電性能。