[發明專利]一種環保無鹵型玻纖增強聚酰胺阻燃劑

在審

• 申請號: 201710957268.8
• 申請日: 2017-10-16
• 公開（公告）號: CN107629450A
• 公開（公告）日: 2018-01-26
• 發明（設計）人: 賴濤;張秀芹;許夢蘭;何燕嶺
• 申請（專利權）人: 中山康諾德新材料有限公司
• 主分類號: C08L77/06
• 分類號: C08L77/06;C08K9/06;C08K9/02;C08K7/14;C08K5/52;C08J5/04;B29B9/06
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技術領域

本發明屬于精細化工中橡塑助劑行業中的無鹵阻燃劑技術，具體涉及一種環保的無鹵聚酰胺用阻燃劑制備方法。

背景技術

隨著社會的發展，人們對塑料材料的要求越來越高。聚酰胺(PA)是一種被廣泛應用的工程塑料，以高強、耐磨、自潤滑、易于加工等優點，廣泛應用在汽車、電子電器、石油化工等行業。PA自美國杜邦公司1930年推出至今，已發展成為世界上品種最多、應用最廣泛的工程塑料，總產量居世界工程塑料的首位，其中PA6和PA66是兩個主要品種。由于聚酰胺越來越多地應用在汽車電器、電動工具等帶電的工作環境中，而電子產品存在漏電、短路、電弧、電火花等缺陷，極易引起火災危險。雖然按美國UL94標準，聚酰胺可通過V-2級，但仍為可燃物，應用于電子產品中可能會引發火災。

玻璃纖維(GF)作為一種常用廉價的無機填料，可以顯著改善熱塑性復合材料的力學、耐疲勞、耐蠕變性等性能。玻纖增強聚酰胺(GFPA)材料具有良好的強度、抗沖擊性能、尺寸穩定性、耐熱性及低翹曲性等優異性能，比純PA產品有更廣泛的應用。GFPA雖然具有優異的強度，但由于玻纖的“燭芯效應”，使其阻燃性能不能滿足家電行業的要求。

在PA中加入阻燃劑可以有效地降低PA復合材料的火災風險，保護人們的生命財產安全。前期，針對PA阻燃展開了大量工作，開發了一系列PA阻燃劑，在一定程度上提高了PA阻燃性能。

目前工業上GFPA的阻燃主要是通過添加十溴聯苯醚、溴代環氧樹脂等鹵系阻燃劑而實現。由于鹵系阻燃劑阻燃的材料在燃燒時會產生大量有毒、有腐蝕性的煙霧，對環境、模具有污染、腐蝕作用。隨著人們環保意識的增強，不僅要求材料具有良好的阻燃性能，同時要求材料對環境的污染和人類的危害要輕。因此，開發無鹵阻燃技術是目前阻燃PA改性領域的一個新熱點。

磷系阻燃劑具有毒性、生煙性及腐蝕性較低等特點，這些都是鹵系阻燃劑所不具備的。紅磷阻燃劑在阻燃聚合物時，具有阻燃效率高、添加量少等特點。但是紅磷作為PA的阻燃劑，也有其自身局限。紅磷本身為紅色，阻燃制品不能做白色及其他淺色；紅磷屬于易燃品，且與水能發生反應而產生具有劇毒性的磷化氫。無機磷系阻燃劑存在添加量大、與樹脂相容性差、吸水性強等缺點。因此，有機磷阻燃劑己經成為近幾年的研發熱點。有機磷阻燃劑在降解過程中，能夠在PA材料降解之前形成一層穩定的炭層覆蓋在基材的表面上，從而起到阻隔氧氣，減緩熱量向體系內部傳遞的作用。但是大部分磷酸酯具有酸值高的致命缺陷，加工過程中，會引起PA部分降解，導致材料性能下降。因此，研發低酸值無鹵阻燃聚酰胺技術具有極大技術前景。

現在，PA阻燃劑已由早期的單一含鹵阻燃體系、單一無鹵阻燃體系向二元及多元阻燃體系發展。由于含鹵阻燃劑存在潛在的環保風險，燃燒時釋放毒素，危害環境；其他阻燃體系存在功能單一、阻燃不持久等多種問題，使得PA阻燃劑的發展方向已由簡單阻燃體系，向阻燃、抑煙、無鹵、環保方向發展，提高阻燃性能的同時，兼顧材料其他性能和環保要求。

發明內容

針對現有技術存在問題，本發明的目的在于提供一種環保的無鹵型玻纖增強聚酰胺阻燃劑，其具有無鹵環保、低酸值、易添加、阻燃效率高、低煙釋放量、適合高比例玻纖添加的特點，添加到玻纖增強聚酰胺中，對聚酰胺的使用性能無明顯惡化，且有效提高玻纖增強聚酰胺的阻燃性能。

為實現上述任務，本發明聚酰胺阻燃劑采用以下技術方案：

一種環保無鹵型玻纖增強聚酰胺阻燃劑，包括如下質量百分比的組分：

改性磷酸鹽阻燃劑30～70份，

抑煙劑2～8份，

阻燃協同劑1～10份；

余量有機膦酸鹽阻燃劑，其中

所述的有機膦酸鹽阻燃劑由一種或多種符合結構式為(R₁R₂P(O)O^-)_nMⁿ⁺的化合物組成。

所述的有機膦酸鹽阻燃劑中R1、R2為C1～C6的烷基甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、叔丁基或芳基；M為金屬元素鋅、鈣、鋁。

所述改性磷酸鹽阻燃劑所用的磷酸鹽阻燃劑為三聚氰胺磷酸鹽、三聚氰胺聚磷酸鹽、三聚氰胺焦磷酸鹽中的一種或多種的組合物。

所述改性磷酸鹽阻燃劑所用改性劑是由0.01～0.05份有機硅交聯劑、99.95～99.99份金屬氧化物的混合物組成。