[發(fā)明專利]一種高耐熱阻燃尼龍66復(fù)合材料

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011048613.4
• 申請日: 2020-09-29
• 公開（公告）號: CN112358723B
• 公開（公告）日: 2023-04-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 易新;張永;張現(xiàn)軍;吳長波;周華龍
• 申請（專利權(quán)）人: 天津金發(fā)新材料有限公司
• 主分類號: C08L77/06
• 分類號: C08L77/06;C08K7/14;C08K3/22;C08K5/03;C08K3/38;C08K5/098;C08K13/04
• 代理公司: 天津合正知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 12229
• 代理人: 王雨杰;石熠

本發(fā)明創(chuàng)造提供了一種高耐熱阻燃尼龍66復(fù)合材料及制備方法，包括如下質(zhì)量百分比的組分：聚酰胺66樹脂40?75.5％；十溴二苯乙烷阻燃劑12?19％；三氧化二銻2～8％；協(xié)效阻燃劑4?10％；短切玻璃纖維10?40％；吸酸劑0.5?3.0％；潤滑劑0.3?1.0％。本發(fā)明創(chuàng)造提供了一種高加工熱穩(wěn)定性的阻燃尼龍66復(fù)合材料，該材料具備優(yōu)異的加工熱穩(wěn)定性，使復(fù)合材料在正常的擠出加工溫度和注塑加工溫度條件下連續(xù)性生產(chǎn)，滿足工業(yè)化生產(chǎn)需求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明創(chuàng)造屬于環(huán)保溴系阻燃尼龍領(lǐng)域，尤其是涉及一種高耐熱阻燃尼龍66復(fù)合材料。

背景技術(shù)

聚酰胺樹脂具有優(yōu)良的機(jī)械性能、阻隔性能、耐熱性、耐磨性、耐化學(xué)腐蝕等綜合性能，廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造業(yè)、電動工具、電子電器及交通運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域。十溴二苯乙烷是一種高效的溴系阻燃劑，可廣泛用于塑料、纖維等，在工程塑料中的應(yīng)用尤其廣泛。20世紀(jì)90年代初，十溴二苯醚應(yīng)用十分廣泛，但因?yàn)闅W盟指出十溴二苯醚在燃燒時(shí)會產(chǎn)生有毒致癌的多溴代二苯并二噁烷和多溴代二苯并呋喃，而使其慢慢退出了市場。作為替代物，十溴二苯乙烷應(yīng)運(yùn)而生，其原材料不采用二苯醚，在燃燒中不會產(chǎn)生上述的致癌物質(zhì)，符合歐洲國家對于溴系阻燃劑的相關(guān)規(guī)定，從而得到了阻燃領(lǐng)域的廣泛認(rèn)同。

眾所周知，銻白與溴系阻燃劑之間存在著極佳的協(xié)效阻燃作用，十溴二苯乙烷與銻白之間的協(xié)效阻燃作用屬于典型的氣相阻燃機(jī)理，一般而言就，在高溫下(250℃左右)三氧化二銻能夠與十溴二苯乙烷分解產(chǎn)生的溴化氫反應(yīng)生成三溴化銻以及溴氧化銻，而生成的溴氧化銻又能在很寬的溫度范圍內(nèi)繼續(xù)逐步分解為三溴化銻，三溴化銻在燃燒區(qū)內(nèi)發(fā)生分解，可捕獲氣相中維持燃燒鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的活潑自由基，改變氣相中的反應(yīng)模式，減少反應(yīng)放熱量而使火焰淬滅，此外三溴化銻的分解也緩慢地產(chǎn)生溴自由基，從而與氣相燃燒區(qū)中的活潑自由基發(fā)生反應(yīng)，從而起到阻燃作用。而在一定溫度和氧氣存在的條件下，尼龍分子鏈極易受到活潑自由基的攻擊從而形成鏈?zhǔn)阶杂苫M(jìn)而導(dǎo)致分子鏈的降解。前期大量研究發(fā)現(xiàn)，尼龍分子鏈的降解主要發(fā)生在靠近酰胺基團(tuán)的α-碳原子上，在氧氣存在的條件下，尼龍分子鏈靠近酰胺基團(tuán)的α-碳原子被攻擊并形成氫過氧化物，這種基團(tuán)穩(wěn)定性不足，會在不同的條件下發(fā)生不同類型的鏈支化反應(yīng)，導(dǎo)致尼龍不斷斷鏈，分子量和氫鍵密度均發(fā)生不同程度的降低，從而導(dǎo)致尼龍綜合性能的惡化以及外觀問題的產(chǎn)生。

傳統(tǒng)十溴二苯乙烷阻燃劑主要用于HIPS、ABS、PBT和聚烯烴類產(chǎn)品的阻燃，這類樹脂的成型加工溫度較低，可控制在250℃以下。但極少用于PA66復(fù)合材料中，主要原因是PA66樹脂的熔點(diǎn)高達(dá)260℃以上，制備復(fù)合材料時(shí)加工溫度要高于此溫度，如280℃甚至更高，在更高的加工溫度下會產(chǎn)生更多的HBr等酸性小分子物質(zhì)，這些酸性物質(zhì)對于酰胺基團(tuán)的降解具有一定的催化作用，此外，HBr易于與銻白反應(yīng)生成反應(yīng)活性較強(qiáng)的SbBr3，兩種作用都會對尼龍基復(fù)合材料的加工熱穩(wěn)定性造成負(fù)面影響，限制十溴二苯乙烷阻燃PA66產(chǎn)品應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明創(chuàng)造旨在克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，提出一種高耐熱阻燃尼龍66復(fù)合材料及制備方法。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明創(chuàng)造的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種高耐熱阻燃尼龍66復(fù)合材料，包括如下質(zhì)量百分比的組分：

優(yōu)選地，所述聚酰胺66的表觀熔體粘度30-700Pa.s。

優(yōu)選地，所述短切玻璃纖維的長度在1.5mm-6.0mm，短切玻璃纖維的直徑為7μm-16μm，更優(yōu)選8μm-12μm。

優(yōu)選地，所述協(xié)效阻燃劑是非銻類的無機(jī)化合物，優(yōu)選為氧化錫、氧化鐵、氧化鋅、硼酸鋅、氫氧化鎂、氫氧化鈣、碳酸鈣、磷酸鋁、高嶺土類粘土中的至少一種。更優(yōu)選為硼酸鋅和/或磷酸鋁。

優(yōu)選地，所述吸酸劑為弱堿性氧化物，優(yōu)選為氧化鈣、氧化鋅、鈣鋅穩(wěn)定劑中的至少一種。