[發(fā)明專(zhuān)利]玻纖增強(qiáng)尼龍用無(wú)鹵阻燃復(fù)配體系及其在無(wú)鹵阻燃玻纖增強(qiáng)尼龍材料中的應(yīng)用

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• 申請(qǐng)日: 2017-11-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107936297A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李金忠;雷華
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 江蘇利思德新材料有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C08K13/02
• 分類(lèi)號(hào): C08K13/02;C08K5/5313;C08K3/32;C08K5/3492;C08K3/24;C08L77/06;C08K13/04;C08K7/14;C08J5/04
• 代理公司: 杭州天勤知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司33224
• 代理人: 朱朦琪

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及阻燃劑的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種玻纖增強(qiáng)尼龍用無(wú)鹵阻燃復(fù)配體系及其在無(wú)鹵阻燃玻纖增強(qiáng)尼龍材料中的應(yīng)用。

背景技術(shù)

玻纖增強(qiáng)尼龍因具有良好的剛性和抗沖擊性、低翹曲性、高的尺寸穩(wěn)定性、良好的表面外觀等性能特點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于電子電器領(lǐng)域。在這些領(lǐng)域的應(yīng)用，對(duì)材料提出了阻燃的要求，而尼龍是易燃材料，在與玻纖復(fù)合后，由于玻纖的燈芯效應(yīng)，使得玻纖增強(qiáng)尼龍更容易燃燒。因此玻纖增強(qiáng)尼龍?jiān)谶@些領(lǐng)域應(yīng)用時(shí)，需要解決阻燃的問(wèn)題，而且燈芯效應(yīng)的存在使得其阻燃難度更大。

目前，對(duì)于玻纖增強(qiáng)尼龍的阻燃，包括兩類(lèi)基本的阻燃體系：鹵系阻燃體系和非鹵阻燃體系。鹵系阻燃體系通常是含溴阻燃劑協(xié)同三氧化二銻，大量研究表明，添加有溴系阻燃劑的玻纖增強(qiáng)尼龍材料在燃燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生濃煙和溴化氫等有害物質(zhì)，會(huì)引起人體窒息。因此，為玻纖增強(qiáng)尼龍開(kāi)發(fā)安全、環(huán)保、無(wú)鹵阻燃體系成為研究的熱點(diǎn)，近年來(lái)出現(xiàn)了新型的應(yīng)用于玻纖增強(qiáng)尼龍的無(wú)鹵阻燃劑或阻燃體系。

據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，應(yīng)用于玻纖增強(qiáng)的無(wú)鹵阻燃劑主要包括兩大類(lèi)基本體系：一類(lèi)是紅磷；另一類(lèi)是磷氮系阻燃體系。對(duì)于紅磷，雖然其阻燃效果好，但其面臨兩個(gè)問(wèn)題：一是紅磷的顏色，限制了其應(yīng)用范圍，通常只是應(yīng)用在黑色制品中；二是在加工過(guò)程中容易產(chǎn)生磷化氫等劇毒物，帶來(lái)環(huán)保和安全問(wèn)題，因此紅磷并不是玻纖增強(qiáng)尼龍的最佳選擇。對(duì)于磷氮系阻燃體系，這是一類(lèi)高效的阻燃體系，具有高的阻燃效率，也避免了紅磷的一些缺陷，是目前研究的熱點(diǎn)。

目前應(yīng)用得最多的是，基于二乙基次磷酸鋁的磷氮復(fù)配體系，例如，二乙基次磷酸鋁復(fù)配三聚氰氨聚磷酸鹽(MPP)體系，由于具有較高的磷含量，以及磷氮的協(xié)同作用，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)玻纖增強(qiáng)尼龍的高效阻燃，也不存在制品顏色問(wèn)題，同時(shí)具有很高分解溫度，在玻纖增強(qiáng)尼龍的高溫加工過(guò)程中，不會(huì)產(chǎn)生磷化氫等劇毒氣體。但對(duì)于基于二乙基次磷酸鋁的磷氮復(fù)配體系，仍然存在一些缺點(diǎn)，主要表現(xiàn)在：一是兩種組分在高溫時(shí)會(huì)有一定的反應(yīng)分解，產(chǎn)生少量的酸性氣體，這些酸性氣體會(huì)對(duì)加工設(shè)備的金屬部件產(chǎn)生腐蝕，在一定時(shí)間后需要更換部件，帶來(lái)成本的增加和降低生產(chǎn)效率的問(wèn)題；二是含氮化合物MPP存在一定的析出，材料在注塑成型過(guò)程中，注塑一定模數(shù)的制品后，在模具上會(huì)存在沉積物，這些沉積物的存在會(huì)影響制品的外觀，這時(shí)需要停工清理模具，也會(huì)降低生產(chǎn)效率，同時(shí)這種析出還會(huì)引起阻燃劑向制品表面遷移，導(dǎo)致阻燃劑分布不均及流失，最終使得材料的阻燃失效，存在安全隱患。

總的來(lái)看，目前應(yīng)用于玻纖增強(qiáng)尼龍的阻燃體系，存在有顏色、產(chǎn)生有毒氣體、易析出和有腐蝕等問(wèn)題，有些是致命問(wèn)題導(dǎo)致不能使用，有些則是導(dǎo)致成本增加、效率降低等。因此，有必要開(kāi)發(fā)新型的無(wú)鹵阻燃體系。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有的應(yīng)用于玻纖增強(qiáng)尼龍材料的基于二乙基次磷酸鋁的磷氮復(fù)配阻燃體系的缺陷，公開(kāi)了一種玻纖增強(qiáng)尼龍用無(wú)鹵阻燃復(fù)配體系，該無(wú)鹵阻燃復(fù)配體系具有高阻燃、無(wú)遷移、不腐蝕設(shè)備等特點(diǎn)，可以很好地適應(yīng)玻纖增強(qiáng)尼龍材料體系，得到綜合性能優(yōu)異的無(wú)鹵阻燃玻纖增強(qiáng)尼龍材料。

具體的技術(shù)方案如下：

一種玻纖增強(qiáng)尼龍用無(wú)鹵阻燃復(fù)配體系，按重量百分比計(jì)，原料組成包括：

本發(fā)明采用二乙基次磷酸鋁，再通過(guò)與特殊耐高溫?zé)o遷移的亞磷酸鋁、三聚氰氨金屬亞磷酸鹽和錫酸鋅協(xié)同，形成基于磷鋁氮結(jié)構(gòu)的協(xié)同復(fù)配阻燃體系，解決現(xiàn)有阻燃體系易腐蝕、易遷移析出等缺陷。

下面將對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)說(shuō)明：

本發(fā)明的專(zhuān)利發(fā)明人是以解決現(xiàn)有應(yīng)用于玻纖增強(qiáng)尼龍材料中的無(wú)鹵阻燃體系存在的各種缺陷為目的，進(jìn)行了廣泛而深入的研究。針對(duì)現(xiàn)有基于二乙基次磷酸鋁的復(fù)配阻燃體系在阻燃玻纖增強(qiáng)尼龍存在的問(wèn)題，考察了新的阻燃體系，結(jié)果發(fā)現(xiàn)二乙基次磷酸鋁協(xié)同亞磷酸鋁和少量三聚氰胺金屬亞磷酸鹽能很好地解決這個(gè)問(wèn)題。

二乙基次磷酸鋁的化學(xué)結(jié)構(gòu)如下式(Ⅰ)所示：

二乙基次磷酸鋁的特點(diǎn)是含磷量高，阻燃性好，具有較高的初始分解溫度，水溶性低，耐遷移不吸潮，目前較多應(yīng)用在尼龍、PBT等工程塑料中，特別是玻纖增強(qiáng)的工程塑料中。單獨(dú)使用二乙基次磷酸鋁，不存在析出的問(wèn)題，但其阻燃性能不足，因此還需要和含氮的MPP復(fù)配，才能達(dá)到阻燃的求。目前應(yīng)用在玻纖增強(qiáng)尼龍的阻燃體系基本以二乙基次磷酸鋁協(xié)同MPP體系。