CN102329498A - 一种尼龙无卤阻燃母粒及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种尼龙无卤阻燃母粒及其制备方法，该阻燃母粒按重量百分比，由以下组分组成：PA 28.5-48.5％；无卤阻燃剂50-70％；润滑剂0.5-1％；抗氧剂0.5-1％。其制备方法如下：按上述所述的重量百分比称取各个组分；将称取的各个组分放入混料筒中混合均匀；将混合均匀后的物料置于双螺杆挤出机的料斗中，经熔融反应，挤出造粒；双螺杆挤出机各区温度分别控制在100-260℃，七区抽真空，螺杆转速为350-450r/min。将本发明制备的尼龙无卤阻燃母粒与PA(特别是PA66)混合后，能对PA进行阻燃改性，具有高防火性，兼具高冲击及高强度性。

Description

一种尼龙无卤阻燃母粒及其制备方法
[技术领域]
本发明涉及高分子材料领域，尤其涉及一种尼龙无卤阻燃母粒及其制备方法。
[背景技术]
PA(Po1yamide，聚酰胺或尼龙)是最重要的工程塑料，是目前应用最多的几种工程塑料之一，这类材料被广泛应用于各个领域，PA66是其中的一种。但未经改性的PA(特别是PA66)阻燃性较差，其垂直燃烧只能达到UL94V-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，特别是应用于电子产品领域，更易发生火灾。
[发明内容]
本发明提供了一种尼龙无卤阻燃母粒及其制备方法，将该制备的阻燃母粒与PA混合后，能对PA进行阻燃改性，具有高防火性，兼具高冲击及高强度。
本发明的技术方案是：
一种尼龙无卤阻燃母粒，按重量百分比，由以下组分组成：
PA                      28.5-48.5％；
无卤阻燃剂              50-70％；
润滑剂                  0.5-1％；
抗氧剂                  0.5-1％。
一种尼龙无卤阻燃母粒的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、按上述所述的重量百分比称取各个组分；
步骤二、将称取的各个组分放入混料筒中混合均匀；
步骤三、将混合均匀后的物料置于双螺杆挤出机的料斗中，经熔融反应，挤出造粒；双螺杆挤出机各区温度分别控制在100-260℃，七区抽真空，螺杆转速为350-450r/min。
将本发明制备的尼龙无卤阻燃母粒，加入到PA中混合后，能对PA进行阻燃改性，提高PA的阻燃效果，并且兼具高冲击及高强度性。
[具体实施方式]
下面结合具体的实施例对本发明做一详细的阐述。
在下述各个实施例中，PA采用PA66，如牌号HY25，或NPD-004；无卤阻燃剂选择牌号MC-25，或MCA-25；润滑剂选择牌号TAF，或PETS；抗氧剂选择牌号1010，1098，或1076。
实施例1
该实施例的尼龙无卤阻燃母粒，按重量百分比，由以下组分组成：
PA 48.5％、无卤阻燃剂50％、润滑剂1％、抗氧剂0.5％。
其制备方法如下：
步骤一、按上述所述的重量百分比称取各个组分；
步骤二、将称取的各个组分放入混料筒中混合均匀；
步骤三、将混合均匀后的物料置于双螺杆挤出机的料斗中，经熔融反应，挤出造粒；双螺杆挤出机各区温度：一区温度120℃、二区温度260℃、三区温度250℃、四区温度230℃、五区温度200℃、六区温度100℃、七区温度100℃、八区温度100℃、机头温度260℃；七区开真空进行抽真空，螺杆转速为350r/min。
实施例2
该实施例的尼龙无卤阻燃母粒，按重量百分比，由以下组分组成：
PA 43.5％、无卤阻燃剂55％、润滑剂0.8％、抗氧剂0.7％。
其制备方法如下：
步骤一、按上述所述的重量百分比称取各个组分；
步骤二、将称取的各个组分放入混料筒中混合均匀；
步骤三、将混合均匀后的物料置于双螺杆挤出机的料斗中，经熔融反应，挤出造粒；双螺杆挤出机各区温度：一区温度120℃、二区温度260℃、二区温度260℃、三区温度250℃、四区温度230℃、五区温度200℃、六区温度100℃、七区温度100℃、八区温度100℃、机头温度260℃，七区开真空进行抽真空，螺杆转速为400r/min。
实施例3
该实施例的尼龙无卤阻燃母粒，按重量百分比，由以下组分组成：
PA 38.5％、无卤阻燃剂60％、润滑剂0.7％、抗氧剂0.8％。
其制备方法如下：
步骤一、按上述所述的重量百分比称取各个组分；
步骤二、将称取的各个组分放入混料筒中混合均匀；
步骤三、将混合均匀后的物料置于双螺杆挤出机的料斗中，经熔融反应，挤出造粒；双螺杆挤出机各区温度：一区温度120℃、二区温度260℃、二区温度260℃、三区温度250℃、四区温度230℃、五区温度200℃、六区温度100℃、七区温度100℃、八区温度100℃、机头温度260℃，七区开真空进行抽真空，450r/min。
实施例4
该实施例的尼龙无卤阻燃母粒，按重量百分比，由以下组分组成：
PA 28.5％、无卤阻燃剂70％、润滑剂0.5％、抗氧剂1％。
其制备方法与实施例1相同。
性能评价及测试：
将上述实施例1至4制备的尼龙无卤阻燃母粒先在鼓风烘箱中90℃-100℃的条件下干燥4-6小时，然后将干燥好的粒子物料按比例和PA66原料混合，混合后用注射成型机成型测试样条。对比例是将无卤阻燃剂跟PA66原料混合后的尼龙防火材料。实施例1至4与对比例的性能测试数据如下表1：
拉伸强度按ASTM D-638标准进行检验。试样类型为I型，样条尺寸(mm)：(176±2)(长)×(12.6±0.2)(端部宽度)×(3.05±0.2)(厚度)，拉伸速度为50mm/min；
弯曲强度和弯曲模量按ASTM D-790标准进行检验。试样类型为试样尺寸(mm)：(128±2)×(12.67±0.2)×(3.11±0.2)，弯曲速度为20mm/min；
悬臂梁缺口冲击强度按ASTM D-256标准进行检验。试样类型为I型，试样尺寸(mm)：(63±2)×(12.45±0.2)×(3.1±0.2)；缺口类型为A类，缺口剩余厚度为1.9mm；
  组成与测试   1组   2组   3组   4组   5组
  PA66   80％   81.8％   83.3％   85.7％   90％
  无卤阻燃剂   0   0   0   0   10％
  阻燃母粒(50％)   20％   0   0   0   0
  阻燃母粒(55％)   0   18.2％   0   0   0
  阻燃母粒(60％)   0   0   16.7％   0   0
  阻燃母粒(70％)   0   0   0   14.3％   0
  拉伸强度(MPa)   74   78   85   70   72
  弯曲强度(MPa)   119   121   125   108   110
  弯曲模量(MPa)   2800   2650   2600   2650   2500
  断裂伸长率(MPa)   43   39   42   40   31
  冲击强度(J/m)   40   38   49   42   30
  阻燃效果   V1   V1   V0   V1   V2
表1
上表1中，第1组测试数据是将实施例1制备的阻燃母粒(20％)与PA66(80％)混合后的性能测试数据；第2组测试数据是将实施例2制备的阻燃母粒(18.2％)与PA66(81.8％)混合后的性能测试数据；第3组测试数据是将实施例3制备的阻燃母粒(16.7％)与PA66(83.3％)混合后的性能测试数据；第4组测试数据是将实施例4制备的阻燃母粒(85.7％)与PA66(14.3％)混合后的性能测试数据；第5组测试数据是将无卤阻燃剂(10％)与PA66(90％)混合后的性能测试数据。
通过表1可以看出，将实施例1至4制备的阻燃母粒与PA66混合后，能够有效的起到阻燃效果，阻燃效果达到了V1、V0，比无卤阻燃剂与PA66混合后的阻燃效果好。而且在冲击强度、拉伸强度、弯曲强度方面也有所提升。证明本发明制备的阻燃母粒与PA66混合后，能够有效的起到阻燃效果，且冲击强度、拉伸强度、弯曲强度等力学效果也比较好。
以上对本发明所提供的一种尼龙无卤阻燃母粒及其制备方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (3)

1.一种尼龙无卤阻燃母粒，其特征在于，按重量百分比，由以下组分组成：
PA                 28.5-48.5％；
无卤阻燃剂         50-70％；
润滑剂             0.5-1％；
抗氧剂             0.5-1％。
2.根据权利要求1所述的尼龙无卤阻燃母粒，其特征在于：所述PA为PA66。
3.一种尼龙无卤阻燃母粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、按权利要求1所述的重量百分比称取各个组分；
步骤二、将称取的各个组分放入混料筒中混合均匀；
步骤三、将混合均匀后的物料置于双螺杆挤出机的料斗中，经熔融反应，挤出造粒；双螺杆挤出机各区温度分别控制在100-260℃，七区抽真空，螺杆转速为350-450r/min。
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