[發(fā)明專利]一種低刺激性氣味的阻燃尼龍復(fù)合材料及其制備方法和應(yīng)用

在審

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• 申請日: 2021-12-03
• 公開（公告）號: CN114213838A
• 公開（公告）日: 2022-03-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 易新;丁超;吳長波;黃牧;周華龍
• 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: C08L77/02
• 分類號: C08L77/02;C08L77/06;C08L25/08;C08L83/04;C08K3/38;C08K7/14;C08K5/20
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 陳嘉毅

本發(fā)明提供了一種低刺激性氣味的阻燃尼龍復(fù)合材料及其制備方法和應(yīng)用，采用溴系阻燃劑，通過配合使用硼酸鹽協(xié)效阻燃劑和有機硅酮協(xié)效阻燃劑，在保證V?0阻燃要求前提下，減少溴化氫類刺激性氣味氣體產(chǎn)生；另一方面，采用自由基捕捉劑來延緩材料的熱分解，進一步控制揮發(fā)性氣體的產(chǎn)生，從而獲得一種低刺激性氣味的阻燃尼龍復(fù)合材料，可以廣泛應(yīng)用于汽車內(nèi)飾、水泵/水閥部件或家用電器殼體等領(lǐng)域。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及環(huán)保溴系阻燃尼龍技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種低刺激性氣味的阻燃尼龍復(fù)合材料及其制備方法和應(yīng)用。

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)、家用電器、電動工具、電子電器及交通運輸?shù)阮I(lǐng)域。聚酰胺6本身具有一定阻燃特性，純樹脂可以達到V-2阻燃，但存在滴落引燃現(xiàn)象，而且加入玻纖增強后，由于玻纖的“燭芯”效應(yīng)，復(fù)合材料只能達HB阻燃等級，從而大大限制了其應(yīng)用領(lǐng)域。在電子電氣、家用電器等領(lǐng)域，大部塑膠制件均與電流有直接或間接接觸，所以對材料提出了明確的阻燃要求，如UL94的V-0阻燃要求。

尼龍阻燃改性有多種方案，常見阻燃劑種類有環(huán)保溴系阻燃劑、無鹵有機磷系阻燃劑、無鹵紅磷阻燃劑、無機氫氧化物阻燃劑、無鹵氮系阻燃劑等，每種阻燃體系都有各自優(yōu)缺點，而且有各自較適合的應(yīng)用領(lǐng)域及場景。從綜合產(chǎn)品性能和市場應(yīng)用規(guī)模，采用環(huán)保溴系阻燃體系仍是目前最主流的阻燃改性方法。但各種類型的阻燃劑都會帶有一定氣味，尤其是高溫條件下，氣味更明顯，甚至出現(xiàn)刺激性氣味，不能滿足材料注塑加工過程中環(huán)境要求，又或成型的產(chǎn)品影響特定環(huán)境下的舒適性。

在各種阻燃體系中，溴系阻燃劑氣味相對較大，其能阻燃的原因在于阻燃劑高溫受熱分解產(chǎn)生溴化氫氣體，溴化氫氣體是一種火焰猝滅劑，可以捕捉基體樹脂中受熱分解產(chǎn)生的氫自由基和氫氧自由基，延緩基體樹脂的鏈式分解，起到保護樹脂的作用。但正是由于溴化氫的產(chǎn)生導(dǎo)致此類材料燃燒時產(chǎn)生較刺激的氣味。而在溴系阻燃劑體系中，溴銻阻燃體系(即溴系阻燃劑+三氧化二銻協(xié)效阻燃劑)具有較高的阻燃效率，但刺激性氣味也比較大，這個是由于三氧化二銻協(xié)效阻燃劑會促進更多溴化氫氣體產(chǎn)生，此時溴化氫氣體往往是過量的。

目前關(guān)于低氣味研究主要集中在車用內(nèi)飾材料，而且主要是非阻燃的聚丙烯材料，工程師及學(xué)者們找到了各種確實有效的方案來控制該領(lǐng)域材料的氣味。但在阻燃尼龍領(lǐng)域，低氣味解決方案研究相對較少，這種低氣味不僅體現(xiàn)在注塑加工過程中的氣味，同時還包括注塑成型制品放置或使用過程中產(chǎn)生的氣味。中國專利公開了通過引入具有吸附功能的納米金屬氧化物來降低復(fù)合材料的刺激性氣味，同時優(yōu)選無味酯類流動改性劑來獲得一種低刺激性氣味的復(fù)合材料。中國專利公開了采用微膠囊紅磷母粒和改性活化沸石粉來降低紅磷阻燃增強材料中磷化氫帶來的刺激性氣味。中國專利公開了通過添加鐵氧化物來抑制磷化氫的釋放，從而降低復(fù)合材料刺激性氣味。上述現(xiàn)有技術(shù)主要通過吸附性納米粒子來吸附產(chǎn)生的揮發(fā)性刺激性氣味，只能起到短期效果，當外界條件變化時，如遇高溫等條件，這些氣味仍會慢慢擴散出來，并非從根源尋求解決方法?；诖爽F(xiàn)象，有些注塑產(chǎn)品需要在高溫下連續(xù)烘烤，把氣味慢慢烘出來后才能滿足終端客戶的氣味要求，但是消耗較大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明采用溴化聚苯乙烯阻燃劑，配合硼酸鹽及有機硅酮協(xié)效阻燃劑組合，代替現(xiàn)有的溴銻阻燃體系，不僅可以保證V-0阻燃要求，還可以減少刺激性氣味氣體產(chǎn)生；另一方面，采用自由基捕捉劑來延緩材料的熱分解，進一步控制揮發(fā)性氣體的產(chǎn)生，從而獲得一種低刺激性氣味的阻燃尼龍復(fù)合材料。

本發(fā)明的又一目的是提供一種低刺激性氣味的阻燃尼龍復(fù)合材料的制備方法。

本發(fā)明的另一目的是提供一種低刺激性氣味的阻燃尼龍復(fù)合材料的應(yīng)用。

本發(fā)明上述目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種低刺激性氣味的阻燃尼龍復(fù)合材料，包括如下按照重量份計算的組分：