CN102702738A - 一种高灼热丝高韧性阻燃pa66复合材料及其制备方法 - Google Patents

一种高灼热丝高韧性阻燃pa66复合材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种高灼热丝高韧性阻燃PA66复合材料，所述的PA66复合材料由以下组分按重量百分比（wt%）组成:PA66为64.1-73.1，阻燃剂A为12-15，阻燃剂B为5.4-15，增塑剂为1-5，增韧改性剂为1.9-7，抗氧剂为0.2-1，润滑分散剂为0.2-1，所述的阻燃剂A为溴系阻燃剂，阻燃剂B为膨胀型阻燃剂，所述的增塑剂为苯磺酰胺类衍生物，所述的增韧改性剂为接枝型增韧改性剂。本发明还提供了高灼热丝高韧性阻燃PA66复合材料的制备方法。与现有技术相比，本发明的PA66复合材料灼热丝GWIT超过870℃，韧性高，材料的力学性能，电性能等综合性能高。

Description

一种高灼热丝高韧性阻燃PA66复合材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种PA66复合材料，具体地说，是关于一种高灼热丝高韧性阻燃PA66复合材料及其制备方法。
背景技术
聚酰胺具有很好的机械强度和刚度，耐磨损特性好等优点被广泛用于汽车部件，机械部件，电子电气领域等，成为五大工程塑料用量之首，在很多应用上代替传统的金属材料。在电子电气领域，IEC 60335要求所有可能被引燃或传播火焰的非金属材料应经受至少550℃的灼热丝测试或具有HB40等级。当材料的可燃性额定等级不能被确认时，及针焰测试不被采用时，IEC标准要求靠近或支撑载流连接件的部件在更高的温度下进行灼热丝测试。对于某些领域更是要求GWIT达到850℃。未经改性的PA66易燃，限制了其在电子电气领域的应用。传统的阻燃改性配方体系由于阻燃剂的加入量大，导致PA冲击强度、拉伸强度等力学性能下降明显。本发明采用新的阻燃增韧体系，意在提供一种高效高灼热丝高韧性阻燃PA66复合材料及其制备方法。
中国专利文献CN：101717578B,公开了一种增强PA66复合材料及其制备方法。中国专利文献CN:102382467A ,公开了一种耐高温热老化PA66材料及其制备方法。但是关于一种高灼热丝高韧性阻燃PA66复合材料及其制备方法目前还未见报道。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中的不足，提供一种高灼热丝高韧性阻燃PA66复合材料。
本发明的再一的目的是，提供一种高灼热丝高韧性阻燃PA66复合材料的制备方法。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：一种高灼热丝高韧性阻燃PA66复合材料，所述的PA66复合材料由以下组分按重量百分比（wt%）组成:
PA66              64.1-73.1
阻燃剂A           12-15
阻燃剂B           5.4-15
增塑剂            1-5
增韧改性剂         1.9-7
抗氧剂             0.2-1
润滑分散剂         0.2-1
所述的阻燃剂A为溴系阻燃剂，阻燃剂B为膨胀型阻燃剂，所述的增塑剂为苯磺酰胺类衍生物，所述的增韧改性剂为接枝型增韧改性剂。
所述的PA66的特性粘度为2.4~3.2Pa*S。
所述的溴系阻燃剂为十溴二苯乙烷、聚溴代苯乙烯、溴代聚苯乙烯、溴代苯乙烯共聚物、四溴双酚A环氧低聚物、四溴双酚A碳酸酯低聚物的一种或几种复配。
所述的膨胀型阻燃剂为聚磷酸铵、三聚氰胺及其衍生物、双氰胺及其衍生物、胍及胍盐的一种或几种复配。
所述的增塑剂是苯磺酰胺、对甲苯磺酰胺、邻对甲苯磺酰胺、N-乙基甲苯磺酰胺或N-丁基甲苯磺酰胺。
所述的接枝型增韧改性剂为乙烯与辛稀接枝共聚物。
所述的抗氧剂为HD168与HD98按重量1:1比例复配。
所述的润滑分散剂为硅酮
为实现上述第二个目的，本发明采取的技术方案是：
一种高灼热丝高韧性阻燃PA66复合材料的制备方法，该方法包括以下步骤：
（1）按照以下组分及含量（wt%）备料：
PA66              64.1-73.1
阻燃剂A           12-15
阻燃剂B           5.4-15
增塑剂            1-5
增韧改性剂         1.9-7
抗氧剂             0.2-1
润滑分散剂         0.2-1
所述的阻燃剂A为溴系阻燃剂，阻燃剂B为膨胀型阻燃剂，所述的增塑剂为苯磺酰胺类衍生物，所述的增韧改性剂为接枝型增韧改性剂。
（2）将上述原料放入高混机中混合3-5min后出料，得到混合物，然后控制双螺杆挤出机的加工温度240-250℃，螺杆转数180-600转/分，将混合物置于双螺杆挤出机挤出造粒，即得产品。
本发明优点在于：与现有技术相比，本发明的PA66复合材料灼热丝GWIT超过870℃，韧性高，材料的力学性能，电性能等综合性能高。
具体实施方式
下面对本发明提供的具体实施方式作详细说明。
实施例1，2,3
一种高灼热丝高韧性阻燃PA66复合材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）   按照表1中的组分及含量进行备料。
（2）将上述原料放入高混机中混合3-5min后出料，得到混合物，然后控制双螺杆挤出机的加工温度240-250℃，螺杆转数180-600转/分，将混合物置于双螺杆挤出机挤出造粒，即得产品。
表1
原料/wt% 实施例1 实施例2 实施例3
PA66 69.1 73.1 64.1
阻燃剂A 12 15 12
阻燃剂B 10 5.4 15
增塑剂 5 3 1
增韧改性剂 1.9 3 7
抗氧剂 1 0.2 0.4
润滑分散剂 1 0.3 0.5
需要说明的是：
实施例1中 PA66的特性粘度为2.6；实施例2中PA66的特性粘度为2.4；实施例3 中PA66的特性粘度为3.2。
实施例1中阻燃剂A是十溴二苯乙烷；实施例2中阻燃剂A是聚溴代苯乙烯；实施例3阻燃剂A是溴代聚苯乙烯。
实施例1中阻燃剂B是聚磷酸铵；实施例2中阻燃剂B是三聚氰胺；实施例3中阻燃剂B是聚磷酸铵和三聚氰胺按重量1:1的复配。
实施例1中增塑剂是N-乙基甲苯磺酰胺；实施例2中增塑剂是苯磺酰胺；实施例3中增塑剂是对甲苯磺酰胺。
实施例1，实施例2，实施例3中所述的增韧改性剂是POE-g-MAH。
实施例1，实施例2，实施例3中所述的抗氧剂是HD98 与HD168按重量比1:1复配而成。
实施例1，实施例2，实施例3中所述的润滑分散剂是硅酮。
实施例1中原料放入高混机中混合3min后出料，双螺杆挤出机的加工温度260℃，螺杆转数180转/分；实施例2中原料放入高混机中混合5min后出料，双螺杆挤出机的加工温度240℃，螺杆转数600转/分；实施例3中原料放入高混机中混合4min后出料，双螺杆挤出机的加工温度250℃，螺杆转数400转/分。
根据实施例1-3制得的样品1-3，进行性能测试对比，采用ISO标准，测试性能对比如表2所示。
表2
Figure 256980DEST_PATH_IMAGE001
对比实验
对比例复合材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）按照表3(对比例1, 对比例2,对比例3)中的组分及含量进行备料。
（2）将上述原料放入高混机中混合3-5min后出料，得到混合物，然后控制双螺杆挤出机的加工温度240-250℃，螺杆转数180-600转/分，将混合物置于双螺杆挤出机挤出造粒，即得产品。
表3
原料/wt% 实施例1 实施例2 实施例3 对比例1 对比例2 对比例3
PA66 69.1 73.1 64.1 69.1 73.1 64.1
阻燃剂A 12 15 12 17 20 13
阻燃剂B 10 5.4 15 11.9 6.4 22
增塑剂 5 3 1      
增韧改性剂 1.9 3 7      
抗氧剂 1 0.2 0.4 1 0.2 0.4
润滑分散剂 1 0.3 0.5 1 0.3 0.5
需要说明的是：
对比例1中 PA66的特性粘度为2.6；对比例2中PA66的特性粘度为2.4；对比例3 中PA66的特性粘度为3.2。 
对比例1中阻燃剂A是十溴二苯乙烷；对比例2中阻燃剂A是聚溴代苯乙烯；对比例3阻燃剂A是溴代聚苯乙烯。
对比例1中阻燃剂B是聚磷酸铵；对比例2中阻燃剂B是三聚氰胺；对比例3中阻燃剂B是聚磷酸铵和三聚氰胺按重量1:1的复配。
对比例1，对比例2，对比例3中所述的抗氧剂是HD98 与HD168按重量比1:1复配而成。
对比例1，对比例2，对比例3中所述的润滑分散剂是硅酮。
对比例1中原料放入高混机中混合3min后出料，双螺杆挤出机的加工温度260℃，螺杆转数180转/分；对比例2中原料放入高混机中混合5min后出料，双螺杆挤出机的加工温度240℃，螺杆转数600转/分；对比例3中原料放入高混机中混合4min后出料，双螺杆挤出机的加工温度250℃，螺杆转数400转/分。
根据对比实验制得的样品4-6，进行性能测试对比，采用ISO标准，测试性能对比如表4所示。
表4
Figure 437294DEST_PATH_IMAGE002
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明方法的前提下，还可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。 

Claims (9)

1.一种高灼热丝高韧性阻燃PA66复合材料，其特征在于，所述的PA66复合材料由以下组分按重量百分比（wt%）组成:
PA66              64.1-73.1
阻燃剂A           12-15
阻燃剂B           5.4-15
增塑剂 1-5
增韧改性剂         1.9-7
抗氧剂             0.2-1
润滑分散剂         0.2-1
所述的阻燃剂A为溴系阻燃剂，阻燃剂B为膨胀型阻燃剂，所述的增塑剂为苯磺酰胺类衍生物，所述的增韧改性剂为接枝型增韧改性剂。
2.根据权利要求1所述的PA66复合材料，其特征在于，所述的PA66的特性粘度为2.4~3.2Pa*S。
3.根据权利要求1所述的PA66复合材料，其特征在于，所述的溴系阻燃剂为十溴二苯乙烷、聚溴代苯乙烯、溴代聚苯乙烯、溴代苯乙烯共聚物、四溴双酚A环氧低聚物、四溴双酚A碳酸酯低聚物的一种或几种复配。
4.根据权利要求1所述的PA66复合材料，其特征在于，所述的膨胀型阻燃剂为聚磷酸铵、三聚氰胺及其衍生物、双氰胺及其衍生物、胍及胍盐的一种或几种复配。
5.5．根据权利要求1所述的PA66复合材料，其特征在于，所述的增塑剂是苯磺酰胺、对甲苯磺酰胺、邻对甲苯磺酰胺、N-乙基甲苯磺酰胺或N-丁基甲苯磺酰胺。
6.根据权利要求1所述的PA66复合材料，其特征在于，所述的接枝型增韧改性剂为乙烯与辛稀接枝共聚物。
7.根据权利要求1所述的PA66复合材料，其特征在于，所述的抗氧剂为HD168与HD98按重量1:1比例复配。
8.根据权利要求1所述的PA66复合材料，其特征在于，所述的润滑分散剂为硅酮。
9.一种高灼热丝高韧性阻燃PA66复合材料的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
（1）按照以下组分及含量（wt%）备料：
PA66              64.1-73.1
阻燃剂A           12-15
阻燃剂B           5.4-15
增塑剂 1-5
增韧改性剂         1.9-7
抗氧剂             0.2-1
润滑分散剂         0.2-1
所述的阻燃剂A为溴系阻燃剂，阻燃剂B为膨胀型阻燃剂，所述的增塑剂为苯磺酰胺类衍生物，所述的增韧改性剂为接枝型增韧改性剂；
（2）将上述原料放入高混机中混合3-5min后出料，得到混合物，然后控制双螺杆挤出机的加工温度240-250℃，螺杆转数180-600转/分，将混合物置于双螺杆挤出机挤出造粒，即得产品。
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