CN102219995A - 具有高灼热丝温度的阻燃增强共聚尼龙复合材料及其工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及改性工程塑料领域，具体地说是具有高灼热丝温度的阻燃增强共聚尼龙复合材料及其工艺；所述复合材料按照质量百分配比如下：PA66/648.7％～69.6％，聚溴化苯乙烯14.5％～18.6％，三氧化二锑4.3％～5.5％，层状双羟基复合金属氧化物1.7％～2.2％，聚四氟乙烯0.08％～0.11％，无碱玻璃纤维10％～30％；本发明与现有技术相比，其优点在于：灼热丝起燃温度GWIT≥775℃，阻燃性94UL-V0级(0.8mm、1.6mm)，符合VDE标准，同时具有良好的耐低温(≤-30℃)冲击韧性，满足了无人看管的白色家电所采用的电子元器件在低温(≤-30℃)工作环境下的材料性能要求。
Description
[技术领域]
本发明涉及改性工程塑料领域，具体地说是具有高灼热丝温度的阻燃增强共聚尼龙复合材料及其工艺。
[背景技术]
目前具有高灼热丝温度的阻燃增强PA66或PA6应用在无人看管的白色家电所采用的电子元器件中，普遍存在耐低温(≤-30℃)韧性不足，很容易出现开裂、发脆现象。因此目前的具有高灼热丝温度的阻燃增强PA66或PA6的技术配方无法满足无人看管的白色家电所采用的电子元器件在低温(≤-30℃)工作环境下的材料性能要求。
[发明内容]
本发明的目的是针对上述不足，设计一种具有耐低温(≤-30℃)性能优良的高灼热丝温度的阻燃增强共聚PA66/6复合材料。
为了实现上述目的，本发明设计一种具有高灼热丝温度的阻燃增强共聚尼龙复合材料，包括共聚PA66/6、聚溴化苯乙烯、三氧化二锑、层状双羟基复合金属氧化物、聚四氟乙烯和无碱玻璃纤维，其特征在于按照质量百分配比如下：
1、PA66/6：48.7％～69.6％，
2、聚溴化苯乙烯：14.5％～18.6％，
3、三氧化二锑：4.3％～5.5％，
4、层状双羟基复合金属氧化物：1.7％～2.2％，
5、聚四氟乙烯：0.08％～0.11％，
6、无碱玻璃纤维：10％～30％。
所述共聚PA66/6采用的是特性粘度η：3.3dl/g。
所述层状双羟基复合金属氧化物采用镁铝碳酸根型水滑石。
具有高灼热丝温度的阻燃增强共聚尼龙复合材料的生产工艺，其特征在于包括以下步骤：
a、将PA66/6在鼓风烘箱中于100℃下烘干4hr；
b、将烘干后的PA66/6与聚溴化苯乙烯、三氧化二锑、层状双羟基复合金属氧化物、聚四氟乙烯和无碱玻璃纤维按组分配方比例混合均匀；
c、混合物料通过同向双螺杆挤出机中共混造粒，然后将得到的复合材料在注塑机中注塑成型。
所述双螺杆挤出机的各段温度依次为：235℃、230℃、225℃、220℃、215℃、210℃、215℃、220℃、225℃、230℃，螺杆转速：300转/分。
所述注塑机料筒的各段温度依次为：245℃、255℃、265℃、260℃。
所述共聚尼龙复合材料性能如下：密度为1.42～1.43g/cm3，熔体流动速率在275℃/5KG条件下为34.0～35.0g/10min，灰分含量为20.4～20.8％，拉伸屈服强度在50mm/min条件下为98.3～99.7MPa，断裂伸长率为3.10～4.15％，拉伸弹性模量为6559～6993MPa，弯曲强度在2mm/min条件下为140.9～143.4MPa，弯曲模量为4326～4583MPa，IZOD缺口冲击强度在23℃条件下为12.5～14.0KJ/m2，IZOD缺口冲击强度在-30℃条件下为7.0～7.6KJ/m2，IZOD缺口冲击强度在-40℃条件在为6.3～7.0KJ/m2，热变形温度在1.82MPa条件下为175.1～175.5℃，UL94在0.8mm和1.6mm时阻燃性均达到V0，灼热丝起燃温度GWIT≥775℃。
本发明与现有技术相比，其优点在于：采用特性粘度3.3dl/g的共聚PA66/6为基料，在常规溴系阻燃体系的基础上，引入一种层状双羟基复合金属氧化物，同时与三氧化二锑复配，复配后的添加量与常规溴系配方体系中的三氧化二锑添加量一致，就完全可以获得灼热丝起燃温度(GWIT)≥775℃，阻燃性94UL-V0级(0.8mm、1.6mm)，符合VDE标准，同时具有良好的耐低温(≤-30℃)冲击韧性，完全满足了无人看管的白色家电领域所采用的电子元器件在低温(≤-30℃)工作环境下的材料性能要求。
[附图说明]
图1为本发明的具有高灼热丝温度的阻燃增强20％共聚尼龙复合材料的性能测试数据表；
图2为由本发明生产的具有高灼热丝温度的阻燃增强20％共聚尼龙复合材料，
在不同厚度的状况下所获得的灼热丝起燃温度(GWIT)测试数据表。
[具体实施方式]
以下结合附图对本发明做进一步说明，这种制造技术对本专业的人士来说是清楚的。
本发明提供一种具有高灼热丝温度的阻燃增强共聚尼龙复合材料的配方，成份配比为：
1、PA66/6(η：3.3dl/g)：48.7％～69.6％，
2、聚溴化苯乙烯：14.5％～18.6％，
3、三氧化二锑：4.3％～5.5％，
4、层状双羟基复合金属氧化物(镁铝碳酸根型水滑石)：1.7％～2.2％，
5、聚四氟乙烯：0.08％～0.11％，
6、无碱玻璃纤维：10％～30％。
本发明的工艺为：先按照配比将各组分混合均匀，通过同向双螺杆挤出机共混、挤出、冷却、切粒，同时将得到的复合材料在注塑机中注塑成标准样条。通过标准样条测试，完全满足制件厚度在0.8mm以上的灼热丝起燃温度(GWIT)≥775℃，阻燃性94UL-V0级(0.8mm、1.6mm)，符合VDE要求，完全满足了无人看管的白色家电领域所采用的电子元器件在低温(≤-30℃)工作环境下的材料性能要求，同时完全满足薄壁产品(厚度在0.8mm以下)的低温(≤-30℃)韧性要求和注塑工艺要求，比目前市面上的材料更加优异。
实施例
1、原材料：
①PA66/6：C33，德国巴斯夫公司
②聚溴化苯乙烯：PBS-64HW，美国大湖公司
③三氧化二锑：云南木利锑业有限公司
④层状双羟基复合金属氧化物(镁铝碳酸根型水滑石)：AC-106，广州呈和科技有限公司
⑤聚四氟乙烯：A100，四川晨光化工研究院
⑥无碱玻璃纤维：T635C，泰山玻璃纤维有限公司
2、设备与仪器：
①
同向双螺杆挤出机：SHJ-65B，南京广达化工设备有限公司
②熔体流动速率仪：XNR-400，承德金建检测仪器有限公司
③漏电起痕试验仪：LDQ-2，上海埃微电子科技有限公司
④水平垂直燃烧试验仪：HVL-75，上海埃微电子科技有限公司
⑤灼热丝试验仪：ZRF-JT，上海竞田电子科技有限公司
⑥塑料摆锤冲击试验机：ZGC7501-2，美特斯工业系统(中国)有限公司
⑦电子万能试验机：CMT6104，美特斯工业系统(中国)有限公司
⑧热变形维卡软化点试验机：ZWK1302-1，美特斯工业系统(中国)有限公司
⑨注塑机：PT80，宁波力劲有限公司
3、试样制备：
将PA66/6在鼓风烘箱中于100℃下烘干4hr，按发明内容的技术配方的组分配方进行混合均匀，通过同向双螺杆挤出机中共混造粒，然后将得到的复合材料在注塑机中注塑成标准样条；其中同向双螺杆挤出机的各段温度依次为：235℃、230℃、225℃、220℃、215℃、210℃、215℃、220℃、225℃、230℃，螺杆转速：300转/分。注塑成型条件：注塑机各段温度依次为245℃、255℃、265℃、260℃。
制得的标准样条性能测试如图1、图2所示，PA66/6复合材料的性能如下：密度为1.42～1.43g/cm3，熔体流动速率在275℃/5KG条件下为34.0～35.0g/10min，灰分含量为20.4～20.8％，拉伸屈服强度在50mm/min条件下为98.3～99.7MPa，断裂伸长率为3.10～4.15％，拉伸弹性模量为6559～6993MPa，弯曲强度在2mm/min条件下为140.9～143.4MPa，弯曲模量为4326～4583MPa，IZOD缺口冲击强度在23℃条件下为12.5～14.0KJ/m2，IZOD缺口冲击强度在-30℃条件下为7.0～7.6KJ/m2，IZOD缺口冲击强度在-40℃条件在为6.3～7.0KJ/m2，热变形温度在1.82MPa条件下为175.1～175.5℃，UL94在0.8mm和1.6mm时阻燃性均达到V0，灼热丝起燃温度GWIT≥775℃。
Claims (7)
1.具有高灼热丝温度的阻燃增强共聚尼龙复合材料，包括共聚尼龙PA66/6、聚溴化苯乙烯、三氧化二锑、层状双羟基复合金属氧化物、聚四氟乙烯和无碱玻璃纤维，其特征在于按照质量百分配比如下：
PA66/6：48.7％～69.6％，
聚溴化苯乙烯：14.5％～18.6％，
三氧化二锑：4.3％～5.5％，
层状双羟基复合金属氧化物：1.7％～2.2％，
聚四氟乙烯：0.08％～0.11％，
无碱玻璃纤维：10％～30％。
2.如权利要求1所述的具有高灼热丝温度的阻燃增强共聚尼龙复合材料，其特征在于所述共聚尼龙PA66/6特性粘度为η：3.3dl/g。
3.如权利要求1所述的具有高灼热丝温度的阻燃增强共聚尼龙复合材料，其特征在于所述层状双羟基复合金属氧化物采用镁铝碳酸根型水滑石。
4.具有高灼热丝温度的阻燃增强共聚尼龙复合材料的生产工艺，其特征在于包括以下步骤：
a、将PA66/6在鼓风烘箱中于100℃下烘干4hr；
b、将烘干后的PA66/6与聚溴化苯乙烯、三氧化二锑、层状双羟基复合金属氧化物、聚四氟乙烯和无碱玻璃纤维按组分配方比例混合均匀；
c、混合物料通过同向双螺杆挤出机中共混造粒，然后将得到的复合材料在注塑机中注塑成型。
5.如权利要求4所述的具有高灼热丝温度的阻燃增强共聚尼龙复合材料的工艺，其特征在于双螺杆挤出机的各段温度依次为：235℃、230℃、225℃、220℃、215℃、210℃、215℃、220℃、225℃、230℃，螺杆转速：300转/分。
6.如权利要求4所述的具有高灼热丝温度的阻燃增强共聚尼龙复合材料的工艺，其特征在于所述注塑机料筒的各段温度依次为：245℃、255℃、265℃、260℃。
7.如权利要求1或4所述的具有高灼热丝温度的阻燃增强共聚尼龙复合材料及其工艺，其特征在于所述共聚尼龙复合材料性能如下：密度为1.42～1.43g/cm3，熔体流动速率在275℃/5KG条件下为34.0～35.0g/10min，灰分含量为20.4～20.8％，拉伸屈服强度在50mm/min条件下为98.3～99.7MPa，断裂伸长率为3.10～4.15％，拉伸弹性模量为6559～6993MPa，弯曲强度在2mm/min条件下为140.9～143.4MPa，弯曲模量为4326～4583MPa，IZOD缺口冲击强度在23℃条件下为12.5～14.0KJ/m2，IZOD缺口冲击强度在-30℃条件下为7.0～7.6KJ/m2，IZOD缺口冲击强度在-40℃条件在为6.3～7.0KJ/m2，热变形温度在1.82MPa条件下为175.1～175.5℃，UL94在0.8mm和1.6mm时阻燃性均达到V0，灼热丝起燃温度GWIT≥775℃。
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