[發明專利]一種低壓電器用阻燃耐高溫聚酰胺材料及其制備方法

有效

• 申請號: 202011253566.7
• 申請日: 2020-11-11
• 公開（公告）號: CN112662170B
• 公開（公告）日: 2022-06-21
• 發明（設計）人: 林先凱;陳曉敏;黃瑞杰;江強維;李飛;宋玉興
• 申請（專利權）人: 中廣核俊爾（浙江）新材料有限公司;中廣核俊爾新材料有限公司
• 主分類號: C08L77/06
• 分類號: C08L77/06;C08L77/02;C08K13/04;C08K7/14;C08K7/10;C08K5/03;C08K3/02;C08K5/3492;C08K5/06;C08K3/22;C08K5/3415;C08K5/12
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

本發明公開了一種低壓電器用阻燃耐高溫聚酰胺材料及其制備方法。該聚酰胺材料，以質量份計，原料組成包括：聚酰胺樹脂30?90份，增強材料0?60份，阻燃劑5?20份，交聯敏化劑0.5?10份，穩定劑0.05?0.5份，抗氧劑0.1?1份，潤滑劑0.2?2份，偶聯劑0.1?0.5份；穩定劑為對羥基苯甲醚、二叔丁基對甲酚中的至少一種。所述制備方法，包括依次進行的擠出造粒工藝、注塑成型工藝和輻照交聯工藝，將輻照交聯工藝輻照得到的制品在惰性氣氛中于60?150℃熱處理10?60min；惰性氣氛為氮氣氣氛和/或稀有氣體氣氛。

技術領域

本發明涉及高分子復合材料加工領域，具體涉及一種低壓電器用阻燃耐高溫聚酰胺材料及其制備方法。

背景技術

聚酰胺(PA)俗稱尼龍，是五大通用工程塑料中產量最大、品種最多、用途最廣的一種。憑借優良的力學性能、電性能、熱性能、耐化學性且易加工成型等優點，聚酰胺廣泛用于紡織、汽車、電子電氣、機械、醫療衛生、食品化工等領域。

作為其中一個重要的應用方向，聚酰胺經常用于制造低壓電器(如斷路器、接觸器、繼電器等)產品的殼體或結構件，具有支撐、保護、絕緣等作用。經過增強、增韌、阻燃等改性后的聚酰胺可以滿足低壓電器對材料強度、阻燃、電絕緣及外觀等要求。但聚酰胺也有一些不足，耐溫性能不是十分優異(PA6熔點約220℃，PA66熔點約260℃)，這使得在某些惡劣工況環境中可能出現狀況，例如當電路過載時，電流變大，發熱量突然加劇，短時溫度可超過260℃，高溫容易使聚酰胺材料軟化變形甚至發生熔化。

通過交聯改性的方法可以顯著提高聚酰胺耐高溫性能，傳統交聯改性聚酰胺的方法主要是化學交聯，但化學交聯經常需要長時間在專用設備中進行高溫高壓反應，生產效率較低、能耗大，且成型效率低、生產復雜結構制件難度大。

與化學交聯相比，輻照交聯技術具有較大優勢，其是利用高能射線作用于聚合物，使線型高分子鏈交聯形成網絡結構。由于輻照交聯反應快、產品純度高、易控制，因此被認為是一種經濟效益高、綠色環保的新型加工技術。另外，輻照交聯過程中制品成型和交聯工藝分開進行，產品質量容易控制，生產效率高。

由于上述的優點，輻照交聯技術展現出廣闊的應用前景，其中輻照交聯聚酰胺也越來越受到關注。公布號CN103113741A的發明專利公布了一種改性PA66材料及其制備方法，公布號CN111334036A的發明專利公布了一種交聯環保阻燃增強聚酰胺基復合材料及其制備方法。這兩篇專利都是通過配方設計，然后輻照的方式使聚酰胺材料發生交聯，實現提高材料機械性能、熱性能、尺寸穩定性和降低吸水率的目的，但在內容中均在配方中未考慮到交聯劑在高溫易發生自聚反應而需要一些特殊設計；另外在輻照工藝中未考慮到聚酰胺材料在輻照交聯后容易在其大分子鏈中晶區和非晶區的過渡區域產生俘陷自由基，若不及時進行特定工藝處理容易降低交聯效果。

發明內容

針對本領域存在的不足之處，本發明提供了一種低壓電器用阻燃耐高溫聚酰胺材料，其可通過伽馬射線或電子束進行輻照交聯，交聯后的材料超過聚酰胺熔點也不會發生熔融，具有耐高溫特性，同時與普通聚酰胺材料相比，還具有低吸水率、良好尺寸穩定性、優異電氣性能、耐化學性能等優點，特別適合用于生產低壓電器產品。

一種低壓電器用阻燃耐高溫聚酰胺材料，以質量份計，原料組成包括：

所述穩定劑為對羥基苯甲醚、二叔丁基對甲酚中的至少一種。

所述聚酰胺樹脂優選為PA6、PA66中的至少一種，優選相對粘度為2.2-3.2；

所述阻燃劑優選為紅磷、十溴二苯乙烷、十溴二苯氧基乙烷、十溴聯苯醚、溴化聚苯乙烯、三(2,3-二溴丙基)異氰脲酸酯、三(三溴苯氧基)三嗪、聚磷酸銨、三聚氰胺多聚磷酸鹽、三聚氰胺氰尿酸鹽、氫氧化鎂、氫氧化鋁、三氧化二銻中的至少一種。

所述增強材料優選為玻璃纖維、玄武巖纖維中的至少一種，直徑優選為3-15μm。