[發明專利]一種可激光打標無鹵阻燃聚酰胺材料及其制備方法

在審

• 申請號: 202210634892.5
• 申請日: 2022-06-07
• 公開（公告）號: CN114989602A
• 公開（公告）日: 2022-09-02
• 發明（設計）人: 黃飛;李慶蛟
• 申請（專利權）人: 常州威材新材料科技有限公司
• 主分類號: C08L77/06
• 分類號: C08L77/06;C08L77/02;C08L83/04;C08K7/14;C08K5/5313;C08K5/3492;C08K3/34
• 代理公司: 蘇州市中南偉業知識產權代理事務所(普通合伙) 32257
• 代理人: 劉卉

本發明涉及高分子材料技術領域，尤其涉及一種可激光打標無鹵阻燃聚酰胺材料及其制備方法，包括如下重量份的各組分：聚酰胺樹脂45?55份，無堿玻璃纖維22?28份，二乙基次膦酸鋁阻燃劑12?18份，阻燃協效劑5?10份，激光打標助劑0?0.5份，抗氧劑0.2～0.4份，潤滑劑0.3份，其中抗氧劑包括主抗氧劑和輔抗氧劑。本發明相比常規技術，通過將二乙基次膦酸鹽、阻燃協效劑、玻纖、激光打標助劑進行復配，并控制四者比例，達成了突出的阻燃性能，激光打標效果以及機械性能，優越于常規的阻燃增強聚酰胺材料。

技術領域

本發明涉及高分子材料技術領域，尤其涉及一種可激光打標無鹵阻燃聚酰胺材料及其制備方法。

背景技術

聚酰胺是分子主鏈上含有重復酰胺基團—[NHCO]—的熱塑性樹脂總稱，包括脂肪族PA，脂肪-芳香族PA和芳香族PA，是一種綜合性能優異的熱塑性通用工程塑料。但因其分子結構中含有親水基團酰胺基，故易吸水、吸濕，結果引起制品機械強度下降，并影響到尺寸穩定性，PA6雖然有一定的自熄性。但仍是可燃物，在帶電工作環境中，由于漏電、短路、電弧、電火花的情況引起的火災的危險依然存在，采用玻璃纖維(簡稱玻纖)增強可克服PA6機械性能方面的不足，但玻纖的加入使得PA6由于“燈芯效應”更易燃燒，因此從20世紀70年代開始，世界各國對提高尼龍的阻燃性能進行了廣泛的研究。

雖然溴系阻燃劑依然具有阻燃效率高、阻燃穩定性好、相容性好、力學性能優異等優點，但傳統的鹵素阻燃劑對環境和人類具有極大的威脅，且隨著無鹵阻燃技術的不斷成熟，兩者的差距在不斷縮小，無鹵阻燃體系較現在有鹵阻燃體系相比，其在密度、煙密度、毒性、CTI等方面具有明顯優勢，因此無鹵阻燃劑將會是未來發展的大趨勢，特別是在一些特殊領域，如5G技術，還要求材料具有可激光標識性，且滿足在高濕熱條件下具有較高的穩定性。

目前市面上的PBT無鹵阻燃體系絕大部分均使用二乙基次膦酸鋁(ADP)和三聚氰胺聚磷酸鹽(MPP)復配實現，具有很好的協效阻燃效果，力學性能也較好。但當應用于加工溫度高于250℃的尼龍類工程塑料，尤其諸如耐高溫尼龍樹脂等加工溫度超過300℃的高加工溫度工程塑料時，其在加工過程中仍會發生熱分解等問題。此外，二乙基次膦酸鋁在應用過程中還存在流動性低、分散性差、與被改性聚合物界面粘結性差等問題，因此導致材料力學性能和阻燃性能下降。

公開于該背景技術部分的信息僅僅旨在加深對本發明總體背景技術的理解，而不應當被視為承認或以任何形式暗示該信息構成本領域技術人員所公知的現有技術。

發明內容

本發明的主要目的之一為提供一種可激光打標無鹵阻燃聚酰胺材料，采用二乙基次膦酸鋁阻燃劑、阻燃協效劑、無堿玻璃纖維等材料共混，提高聚酰胺材料的力學性能和阻燃性能。同時通過添加激光打標助劑，使得材料具有可激光標識性，且滿足在高濕熱條件下具有較高的穩定性。

為了達到上述目的，本發明所采用的技術方案是：

一種可激光打標無鹵阻燃聚酰胺材料及其制備方法，包括如下重量份的各組分：聚酰胺樹脂45-55份，無堿玻璃纖維22-28份，二乙基次膦酸鋁阻燃劑12-18份，阻燃協效劑5-10份，激光打標助劑0-0.5份，抗氧劑0.2～0.4份，潤滑劑0.3份，其中抗氧劑包括主抗氧劑和輔抗氧劑。通過采用主抗氧劑和輔抗氧劑作為抗氧劑復配使用，并控制其重量比為1：1，兩種抗氧劑均為環保抗氧劑且具有一定的協同作用，可以延緩或抑制材料氧化過程的進行，從而阻止材料的老化并延長其使用壽命。

進一步的，所述聚酰胺樹脂為相對粘度在2.6～3.0的PA6樹脂或PA66樹脂。若粘度過小，會導致得到的可激光打標無鹵阻燃聚酰胺材料太脆，若粘度過高，則制備過程不利于阻燃劑的有效分散。

進一步的，所述無堿玻璃纖維的直徑為10～14um，長度為3.0～4.5mm。使得經側喂入料的無堿玻璃纖維經過剪切，可以保證其長度和直徑的比例范圍最大化，提高纖維增強的效果。