CN101440212A - 一种热塑性环保阻燃增强尼龙6和尼龙66合金 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种热塑性环保阻燃增强尼龙6和尼龙66合金，由以下重量百分比的原料混合制成：尼龙6 15－60％，尼龙66 15－60％，BPS 0.1－15％，SB203 0.1－15％，相容剂1－20％，成炭剂0.1－2％，玻璃纤维10－40％，抗氧剂0.1－1％，抗紫外剂0.1－1％。本发明的热塑性环保阻燃增强尼龙6和尼龙66合金具有高效的阻燃性能，阻燃等级可达到UL94标准的V0级，具有优异的阻燃性能，优秀的抗冲击性能，不危害环境和人身健康，属环保产品，阻燃剂添加量少，提高尼龙合金力学性能的保持率，合金化使材料的综合性能更加优越。适用于注塑成型各种有环保阻燃要求的电子电气设备和家电产品，在工业上运用在电机上的绝缘罩比较广泛。
Description
技术领域
本发明涉及一种热塑性环保阻燃增强尼龙6和尼龙66合金，尤其涉及一种可用于注塑成型各种有环保阻燃要求的以及供出口用的电子电气设备和家电产品的一种运用于电机绝缘罩上的热塑性环保阻燃增强尼龙6和尼龙66合金，属于工程塑料技术领域。
技术背景
尼龙6具有良好的物理、机械性能，例如拉伸强度高，耐磨性优异，抗冲击性能好，耐化学药品和耐油性突出。尼龙66是一种分子结构内含6个对称亚甲基的均匀热塑性高分子聚合物，具有高强度、耐磨、耐溶剂、自润滑性好和使用温度范围广等优点，是用途最广的工程塑料之一，广泛应用于各种电子电气设备和家电产品。尼龙6/尼龙66合金可提高尼龙6的耐热温度以及力学性能，使材料具有更广阔的应用范围。由于目前的阻燃尼龙所用的阻燃剂近80％为含卤阻燃剂，特别是以多溴二苯醚和多溴联苯类物质为代表的含溴阻燃剂效率高、用量少，对材料的性能影响小，且价格适中，其效能/价格比非其他阻燃剂所能匹敌，因此我国供出口的电子电气类产品中70％～80％都用此类阻燃剂。但近年来溴系阻燃剂受到二噁英问题的困扰，同时用其(溴-锑系统)阻燃的高分子材料在热裂解及燃烧时会生成大量的烟尘及腐蚀性气体，目前欧盟和日本已相继出台法令禁止使用此类阻燃剂。欧盟已在2006年7月1日起全面实施ROHS指令，该法令要求投放欧盟的电子电气产品不得含有聚溴二苯醚、聚溴联苯。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有高效阻燃性能，优良的综合力学性能，同时满足欧盟ROHS指令要求的热塑性环保阻燃增强尼龙6和尼龙66合金。
为实现以上目的，本发明的技术方案是提供一种热塑性环保阻燃增强尼龙6和尼龙66合金，由以下重量百分比的原料混合制成：
尼龙6 10—60％、
尼龙66 10—60％、
BPS 0.1—15％、
SB203 0.1—15％、
相容剂 1—20％、
成炭剂 0.1—2％、
玻璃纤维 10—40％、
抗氧剂 0.1—1％、
抗紫外剂 0.1—1％。
其中尼龙6切片的相对粘度为2.4-3.8Pa·S；尼龙66切片的相对粘度为2.4-3.8Pa·S，端胺基含量为30-90meq/kg，端羧基含量为30-85meq/kg；BPS(溴化聚苯乙烯)为三嗪类化合物，至少有一种选自氰尿酸盐、三聚氰胺磷酸盐、胍盐及双氰胺盐；其中SB203(三氧化二锑)为三嗪类化合物，至少有一种选自氰尿酸及其衍生物；其中BPS和SB203的摩尔比为0.1—10；相容剂为马来酸酐或丙烯酸接枝聚烯烃或弹性体，为PP、PE、POE、EVA、SEBS其中一种的马来酸酐或丙烯酸接枝物；玻璃纤维为无碱玻璃纤维，其表面经硅烷偶联剂处理；成炭剂为磷酸酯及其衍生物，为季戊四醇磷酸酯；抗氧剂为受阻酚类抗氧剂，为1010，或与亚磷酸酯类抗氧剂复配，为1010/168(1:1)；抗紫外剂为阻胺类光稳定剂，770或944，或是770/944(1：1)。
BPS和SB203为三嗪类化合物阻燃剂，属膨胀型阻燃剂(IFR)，膨胀型阻燃剂由碳源、酸源及气源组成，其活性成分为磷和氮，它与含卤阻燃剂不同，不需与氧化锑并用。添加了该阻燃剂的尼龙6/尼龙66合金在燃烧时，表面能形成一层膨胀炭层，此炭层阻燃、隔热、隔绝空气、烟雾少，也不易形成有毒和腐蚀性气体，并且无熔滴现象，符合当今阻燃剂环保化的发展趋势。具有很好的协同作用。产品具有良好的化学稳定性和热稳定性，与工程塑料相容性好，对材料的机械性能影响小，添加BPS的产品不析出、表面不起霜、抗静电性能优良并仍可保留90％以上的力学性能。分子式：C8H5.3Br2.7)n CAS NO.88497-56-7应用范围：可广泛应用于玻纤尼龙、PET、PBT，是十溴联苯醚的优良替代品，对尼龙、PET、PBT的阻燃效果可轻松达到UL-VO级别。
相容剂的加入可提高阻燃剂与尼龙的界面结合能力，增强尼龙6和尼龙66的混熔能力，提高材料的综合性能，尤其是冲击性能。成炭剂的加入，能够和阻燃剂产生协同作用，更易形成膨胀炭层，达到更好的阻燃效果；无碱玻璃纤维自身在取向方向有很高的强度，经偶联剂表面处理，与尼龙树脂有很好的相容性，极大地提高尼龙树脂的强度和尺寸稳定性；抗氧剂使尼龙6/尼龙66合金在加工过程中具有良好的加工稳定性，避免色泽、性能发生变化。受阻胺类光稳定剂可以提高材料抗紫外线的能力，防止材料老化。
本发明的优点是采用环保阻燃剂，摒弃了传统的溴-锑阻燃体系，具有优异的阻燃性能，优秀的抗冲击性能，不危害环境和人身健康，属环保产品。具体实施方案
下面结合实施例，对本发明作进一步详细说明：
实施例1和2：
以尼龙6和尼龙66为基体树脂，以三聚氰胺及其磷酸盐和氰尿酸为阻燃剂，以季戊四醇磷酸酯为成炭剂，PP-g-MAH、EPDM-g-MAH为相容剂。
配比1-2(重量％)
| 原料名称 | 配比1 | 配比2 |
| 尼龙6 | 42 | 19 |
| 尼龙66 | 24 | 35 |
| BPS为三聚氰胺 | 12 | -- |
| BPS为三聚氰胺磷酸盐 | -- | 8 |
| SB203为氰尿酸 | 6 | 8 |
| 相容剂为PP-g-MAH | 5 | -- |
| 相容剂为EPDM-g-MAH | -- | 5 |
| 季戊四醇磷酸酯 | 0.2 | 0.2 |
| 玻璃纤维 | 10 | 25 |
| 抗氧剂为1098 | -- | 0.5 |
| 抗氧剂为1098/168(1∶1) | 0.5 | -- |
| 抗紫外剂为770 | 0.3 | 0.3 |
除玻璃纤维外，先将其他组分按比例放入高混机中混合4分钟，然后与玻璃纤维一起用螺杆挤出机挤出造粒，加工温度在230℃，螺杆转数在450转/分。
对实施例1和实施例2所得的热塑性环保阻燃尼龙6/尼龙66合金性能与传统的溴-锑阻燃体系对比：
力学性能测试依据ASTM标准，阻燃性能测试依据UL94标准。
| 项目 | 实施例1 | 实施例2 | 原尼龙6/尼龙66合金 |
| 拉伸强度(MPa) | 86.6 | 105.3 | 89.5 |
| 弯曲强度(MPa) | 101.2 | 125.5 | 118.6 |
| 弯曲模量(MPa) | 3804.5 | 4010.8 | 3811.5 |
| 冲击强度(KJ/M2) | 52.8 | 65.3 | 56.3 |
| 3.2mm阻燃 | VO | VO | 不阻燃 |
Claims (11)
1.一种热塑性环保阻燃增强尼龙6和尼龙66合金，其特征在于，由以下重量百分比的原料混合制成：
尼龙6 10—60％、
尼龙66 10—60％、
BPS 0.1—15％、
SB203 0.1—15％、
相容剂 1—20％、
成炭剂 0.1—2％、
玻璃纤维 10—40％、
抗氧剂 0.1—1％、
抗紫外剂 0.1—1％。
2.根据权利要求1所述的一种热塑性环保阻燃增强尼龙6和尼龙66合金，其特征在于，其中尼龙6切片的相对粘度为2.4-3.8Pa·S。
3.根据权利要求1所述的一种热塑性环保阻燃增强尼龙6和尼龙66合金，其特征在于，所述的尼龙66切片的相对粘度为2.4-3.8Pa·S，端胺基含量为30-90meq/kg，端羧基含量为30-85meq/kg。
4.根据权利要求1所述的一种的热塑性环保阻燃增强尼龙6和尼龙66合金，其特征在于，所述的BPS溴化聚苯乙烯是一种溴系列阻燃剂，是PS在催化作用下，经溴化、粉碎而成的白色或浅黄色粉末。
5.根据权利要求1所述的一种热塑性环保阻燃增强尼龙6和尼龙66合金，其特征在于，所述的SB203三氧化二锑是一种添加型阻燃剂。
6.根据权利要求4和5所述的一种热塑性环保阻燃增强尼龙6和尼龙66合金，其特征在于，所述的BPS和SB203的摩尔比为0.1—10。
7.根据权利要求1所述的一种热塑性环保阻燃增强尼龙6和尼龙66合金，其特征在于，所述的相容剂为马来酸酐或丙烯酸接枝聚烯烃或弹性体，为PP、PE、POE、EVA、SEBS其中的一种的马来酸酐或丙烯酸接枝物。
8.根据权利要求1所述的一种热塑性环保阻燃增强尼龙6和尼龙66合金，其特征在于，所述的玻璃纤维为无碱玻璃纤维，其表面经硅烷偶联剂处理。
9.根据权利要求1所述的一种热塑性环保阻燃增强尼龙6和尼龙66合金，其特征在于，所述的成炭剂为磷酸酯及其衍生物，为季戊四醇磷酸酯。
10.根据权利要求1所述的一种热塑性环保阻燃增强尼龙6和尼龙66合金，其特征在于，所述的抗氧剂为受阻酚类抗氧剂，为1098，或与亚磷酸酯类抗氧剂复配，为配比1:1的1098/168。
11.根据权利要求1所述的一种热塑性环保阻燃增强尼龙6和尼龙66合金，其特征在于，所述的抗紫外剂为阻胺类光稳定剂，为770或944，或是配比1:1的770/944。
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| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Open date: 20090527 |