[發(fā)明專利]一種高效阻燃尼龍復(fù)合材料及制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011460875.1
• 申請日: 2020-12-11
• 公開（公告）號: CN112552680A
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 易新;丁超;王豐;張永;吳長波
• 申請（專利權(quán)）人: 上海金發(fā)科技發(fā)展有限公司;江蘇金發(fā)科技新材料有限公司
• 主分類號: C08L77/06
• 分類號: C08L77/06;C08L25/06;C08L23/08;C08K13/04;C08K7/14;C08K3/22;C08K3/38;C08K5/20
• 代理公司: 上海泰能知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31233
• 代理人: 宋旭;宋纓

本發(fā)明涉及一種高效阻燃尼龍復(fù)合材料及制備方法，原料組分包括：聚酰胺66樹脂、溴化聚苯乙烯、三氧化二銻、協(xié)效阻燃劑、玻璃纖維等。本發(fā)明通過添加一種特殊的等離子鍵聚合體，可明顯降低阻燃劑的添加量，同時配合非銻類協(xié)效阻燃劑，進一步提高復(fù)合材料的CTI，同時還能保持優(yōu)異的力學(xué)性能，從而大大擴展了溴系阻燃尼龍復(fù)合材料的應(yīng)用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于尼龍復(fù)合材料及其制備領(lǐng)域，特別涉及一種高效阻燃尼龍復(fù)合材料及制備方法。

背景技術(shù)

聚酰胺樹脂具有優(yōu)良的機械性能、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)用于機械制造業(yè)、電動工具、電子電器及交通運輸?shù)阮I(lǐng)域。溴系阻燃尼龍具有非常多的優(yōu)點，如：優(yōu)異的灼熱絲性能，可以滿足IEC60335-1中規(guī)定的高灼熱絲要求，即對于工作時無人看管的器具且流過的電流大于0.2A的絕緣材料支撐，GWIT≥750℃；優(yōu)異的機械性能，尤其在添加玻纖后，復(fù)合材料應(yīng)用范圍大大擴展；良好可配色性，可配色成不同顏色的產(chǎn)品，為產(chǎn)品色彩多樣化需求提供方案，不會出現(xiàn)紅磷阻燃材料只能選擇黑色或暗紅色的缺陷。所以在各類阻燃尼龍產(chǎn)品中，溴系阻燃材料應(yīng)用仍是最為廣泛的。

傳統(tǒng)溴系阻燃尼龍材料仍存在一些缺點較難改善，阻礙了此類材料的進一步擴展應(yīng)用。首先是溴系阻燃劑的耐溫性不足，材料加工過程中容易導(dǎo)致顏色波動性大，甚至出現(xiàn)碳化變黑現(xiàn)象，如在十溴二苯乙烷阻燃PA66復(fù)合材料體系中；其次是溴系阻燃尼龍體系漏電起痕指數(shù)較低，容易出現(xiàn)電弧損傷失效，無法滿足大電流、大電壓條件下的一些工況，如新能源汽車連接器類產(chǎn)品需求；溴系阻燃尼龍材料抗UV特性也是相對較差的，尤其在氙燈老化過程中色差變化非常明顯。針對傳統(tǒng)溴系阻燃尼龍體系，眾多學(xué)者和工程師們都進行了大量研究，認為溴系阻燃劑中含有的游離溴離子對復(fù)合材料有明顯負面作用，如高溫下的顏色波動、CTI值的降低等。所以部分專利集中在改善溴系阻燃劑合成過程質(zhì)量問題，如CN101531566A采用特殊的方法對十溴二苯乙烷提純，使其不含游離溴，產(chǎn)品純度高、白度高。CN101643387A通過二次蒸餾與球磨工序法，有效去除游離溴，從而制備出白度更高，熱穩(wěn)定性好的十溴二苯乙烷產(chǎn)品。CN 108102359 A采用一種新型磷-氮系無鹵阻燃劑，配合超支化大分子與乙烯和馬來酸酐共聚物作為阻燃協(xié)效劑，獲得一種高無鹵高CTI阻燃增強尼龍材料。CN 102618026 B也是通過無鹵阻燃體系來獲得一種高CTI值的阻燃母粒。目前的專利技術(shù)中如何在傳統(tǒng)溴系阻燃尼龍體系中兼顧復(fù)合材料的阻燃性能、力學(xué)性能和CTI性能的研究相對較少。

CN109021562A公開了一種高效阻燃增強尼龍復(fù)合材料及其制備方法，其利用衣康酸環(huán)氧化合物特有的碳碳雙鍵結(jié)構(gòu)及環(huán)氧基團，提高了基體樹脂與無機添加劑的相容性以及改善阻燃劑在基體樹脂中的分散，獲得高效阻燃方案。但此專利中獲得的復(fù)合材料漏電起痕指數(shù)CTI值并沒有特別大的突破，極限值只能達到400V，無法滿足更高CTI要求的材料應(yīng)用場景。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種高效阻燃尼龍復(fù)合材料及制備方法，克服傳統(tǒng)溴系阻燃材料阻燃劑添加量高，漏電起痕指數(shù)CTI值低的等缺陷，大大擴展了復(fù)合材料的應(yīng)用領(lǐng)域。

本發(fā)明的一種阻燃尼龍復(fù)合材料，其特征在于，按質(zhì)量百分比，原料組分包括：

優(yōu)選地，按質(zhì)量百分比，原料組分包括：

所述聚酰胺66樹脂是通過二元胺和二元羧酸縮聚得到的主鏈中具有酰胺鍵(－NHCO

－)的聚合物，根據(jù)ISO 307標準進行測試聚酰胺66樹脂的黏數(shù)為80-260mL/g，優(yōu)選地100-160mL/g。

所述協(xié)效阻燃劑為非銻類的無機化合物。優(yōu)選地，所述非銻類的無機化合物為氧化錫、氧化鐵、氧化鋅、硼酸鋅、氫氧化鎂、氫氧化鈣、碳酸鈣、磷酸鋁、高嶺土類粘土中的一種或幾種，更優(yōu)選地，硼酸鋅和磷酸鋁。