CN101967277A

CN101967277A - 耐低温无卤阻燃尼龙复合材料的制备

Info

Publication number: CN101967277A
Application number: CN 201010521730
Authority: CN
Inventors: 张静志; 张明; 韦嘉; 李志嘉
Original assignee: NANJING HONGRUI PLASTIC PRODUCTS CO Ltd
Current assignee: NANJING HONGRUI PLASTIC PRODUCTS CO Ltd
Priority date: 2010-10-28
Filing date: 2010-10-28
Publication date: 2011-02-09

Abstract

本发明涉及耐低温无卤阻燃尼龙复合材料，由下述原料按重量比制备而成：尼龙60-80%、三聚氰胺氰尿酸盐10-20%、增塑剂5-20%、抗氧剂0.1-0.3%、偶联剂0.2-0.4%。本发明采用无卤阻燃剂，对环境影响小；所采用的尼龙增塑剂减少了尼龙分子间的氢键作用，提高了尼龙的常温柔韧性和低温耐寒性，同时保持较好的阻燃性能，阻燃等级可达到UL94标准的V0级，使无卤阻燃尼龙可以耐受零下四十度低温。

Description

耐低温无卤阻燃尼龙复合材料的制备

技术领域

本发明属于高分子材料阻燃改性技术领域，尤其涉及一种耐低温无卤阻燃尼龙复合材料。

背景技术

未经改性的尼龙阻燃性能较差，其垂直燃烧只能达到UL94 V-2级，氧指数为24左右，属于易燃材料，在使用过程中极易引发火灾。尤其是在电子产品领域。因此，对尼龙的阻燃改性成为当今学术界与工业界共同关注与攻关的课题。

尼龙的阻燃产品绝大多数是卤素/锑类，阻燃时产生的浓烟、毒性、腐蚀性气体给生产、应用和环境带来的二次性灾害，使得这类阻燃剂尽管目前在阻燃舞台上具有举足轻重的地位，但人们曾经和正在致力寻找这类阻燃剂的替代品，即无卤阻燃剂。尼龙中应用较广的无卤阻燃剂是红磷和三聚氰胺盐类。红磷具有很高的阻燃效率，但其颜色及腐蚀方面的局限性大大限制了在尼龙中的应用。另一种在尼龙中使用的无卤阻燃剂是三聚氰胺盐，主要是三聚氰胺氰尿酸盐和三聚氰胺磷酸盐。三聚氰胺磷酸盐主要用于玻纤增强的尼龙中，添加量大对材料性能影响较大。三聚氰胺氰尿酸盐主要用于未增强尼龙中，用量少，不需添加其它任何助剂，具有较好的阻燃效率，所以产品的比重比用卤素/锑类的低，而且产品的机械性能等同于甚至好于添加卤素/锑类的阻燃剂。但是对于低温条件下，三聚氰胺氰尿酸盐阻燃尼龙的韧性达不到使用要求，且在三聚氰胺氰尿酸盐阻燃尼龙加入普通的聚烯烃类弹性体进行增韧时，其阻燃性能会大大下降。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足而提供一种在于提供耐低温无卤阻燃尼龙复合材料及其制备方法。其特点是以尼龙为基体树脂，三聚氰胺氰尿酸盐为阻燃剂，加入增塑剂提高柔韧性和低温耐寒性。

本发明所述耐低温无卤阻燃尼龙复合材料主要由下列原料按重量比制备而成：

尼龙 60-80%

三聚氰胺氰尿酸盐 10-20%

增塑剂 5-20%

抗氧剂 0.1-0.3%

偶联剂 0.2-0.4%

其中，尼龙为PA6、PA66中的至少一种，其总量为60-80%即可。

增塑剂为N-乙基邻甲苯磺酰胺、N-丁基苯磺酰胺、N-甲基对甲苯磺酰胺、N-乙基对甲苯磺酰胺中的至少一种，其总量满足5-20%；

偶联剂为氨丙基三乙氧基硅烷；

抗氧剂为酚类和亚磷酸酯抗氧剂按重量比1：1的混合物。

本发明的制备是采用一步法工艺在高速混合机中将原料混合均匀，通过双螺杆挤出机挤出造粒，干燥，得到的粒料经注塑机注塑成制品。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1、采用无卤阻燃剂，对环境影响小；

2、制备的复合材料阻燃性能和低温韧性优良，材料阻燃等级达到UL94标准的V-0级。使无卤阻燃尼龙可以耐受零下四十度低温。

具体实施方式

以下是按本发明技术方案提供的配方和制作方法的实施例，用以进一步解释本发明。

实施例1:

取PA6切片73 kg，三聚氰胺氰尿酸盐12kg，N-乙基邻甲苯磺酰胺15kg,氨丙基三乙氧基硅烷200g，抗氧剂1010 100 g和抗氧剂168 100g，加入高速混合机中搅拌分散均匀，出料，将其加入双螺杆挤出机中熔融共混挤出造粒，干燥，得到阻燃粒料，经注塑机注塑样条，检测力学性能和垂直燃烧性能，结果见表1。

实施例2:

取PA6切片60kg，三聚氰胺氰尿酸盐20kg，N-丁基苯磺酰胺20kg,氨丙基三乙氧基硅烷300g，抗氧剂1010 100 g和抗氧剂168 100g，加入高速混合机中搅拌分散均匀，出料，将其加入双螺杆挤出机中熔融共混挤出造粒，干燥，得到阻燃粒料，经注塑机注塑样条，检测力学性能和垂直燃烧性能，结果见表1。

实施例3:

取PA66切片80 kg，三聚氰胺氰尿酸盐14kg，N-甲基对甲苯磺酰胺6 kg,氨丙基三乙氧基硅烷200g，抗氧剂1010 100 g和抗氧剂168 100g，加入高速混合机中搅拌分散均匀，出料，将其加入双螺杆挤出机中熔融共混挤出造粒，干燥，得到阻燃粒料，经注塑机注塑样条，检测力学性能和垂直燃烧性能，结果见表1。

实施例4:

取PA66切片35 kg，PA6切片35 kg三聚氰胺氰尿酸盐20kg，N-丁基苯磺酰胺5kg, N-乙基对甲苯磺酰胺5kg，氨丙基三乙氧基硅烷400g，抗氧剂1098 100 g和抗氧剂168 100g，加入高速混合机中搅拌分散均匀，出料，将其加入双螺杆挤出机中熔融共混挤出造粒，干燥，得到阻燃粒料，经注塑机注塑样条，检测力学性能和垂直燃烧性能，结果见表1。

对比例

取PA6切片88 kg，三聚氰胺氰尿酸盐12kg，氨丙基三乙氧基硅烷200g，抗氧剂1010 100 g和抗氧剂168 100g，加入高速混合机中搅拌分散均匀，出料，将其加入双螺杆挤出机中熔融共混挤出造粒，干燥，得到阻燃粒料，经注塑机注塑样条，检测力学性能和垂直燃烧性能，结果见表1。

力学性能测试依据ASTM标准，阻燃性能测试依据UL94标准。

以上所述仅为本发明的部分实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等均应包含在本发明的保护范围之内。

表1 实施例材料性能

Claims

1.一种耐低温无卤阻燃尼龙复合材料，其特征在于由下述原料按重量比制备而成：

尼龙 60-80%

三聚氰胺氰尿酸盐 10-20%

增塑剂 5-20%

抗氧剂 0.1-0.3%

偶联剂 0.2-0.4%。

2.按权利要求1所述的耐低温无卤阻燃尼龙复合材料，其特征在于所述尼龙为PA6、PA66中的至少一种。

3.按权利要求1所述的耐低温无卤阻燃尼龙复合材料，其特征在于增塑剂为N-乙基邻甲苯磺酰胺、N-丁基苯磺酰胺、N-甲基对甲苯磺酰胺、N-乙基对甲苯磺酰胺中的至少一种。

4.按权利要求1所述的耐低温无卤阻燃尼龙复合材料，其特征在于偶联剂为氨丙基三乙氧基硅烷。

5.按权利要求1所述的耐低温无卤阻燃尼龙复合材料，其特征在于抗氧剂为酚类和亚磷酸酯抗氧剂按重量比1：1的混合物。