CN103012920B

CN103012920B - 一种高cti值、高gwit值阻燃玻纤增强hdpe/pa612合金材料

Info

Publication number: CN103012920B
Application number: CN201210519848.6A
Authority: CN
Inventors: 郭建鹏; 段浩
Original assignee: Shanghai Rizhisheng New Technology Development Co Ltd
Current assignee: Shanghai Rizhisheng New Technology Development Co Ltd
Priority date: 2012-12-06
Filing date: 2012-12-06
Publication date: 2015-04-22
Anticipated expiration: 2032-12-06
Also published as: CN103012920A

Abstract

本发明提供一种高CTI值、高GWIT值阻燃玻纤增强HDPE/PA612合金材料，所述合金材料的各组分及其重量百分比含量为：HDPE 23～41%，PA61222～41%，复配型阻燃剂6～15%，三氧化二锑3～10%，玻璃纤维20～30%，相容剂2～9%，抗氧剂0.1～1%，氧化物0.1～1%；所述合金材料的制备方法包括如下步骤：按上述配比称取各组分，放入高混机中混合2～5分钟，出料，然后用双螺杆挤出机挤出造粒，加工温度在220～240℃，螺杆转数在30～40Hz。本发明具有高GWIT值和高CTI值，环保，综合性能均衡，可用于低压电子电容器外壳、负载断路开关、碳刷支架和塑壳断路器。

Description

一种高CTI值、高GWIT值阻燃玻纤增强HDPE/PA612合金材料

技术领域

本发明涉及一种HDPE/PA612合金材料，具体地涉及一种高CTI值、高GWIT值阻燃玻纤增强HDPE/PA612合金材料。

背景技术

尼龙（Nylon），中文名聚酰胺，英文名称Polyamide（简称PA），是分子主链上含有重复酰胺基团—[NHCO]—的热塑性树脂总称。其命名由合成单体具体的碳原子数而定，如：尼龙-6、66、1010、610，它结晶度高、熔点明显；表面硬度大、耐磨耗、摩擦系数小、有自润滑性和消音性。低温性能良好，有一定的耐热性（可以在100度以下使用）。无毒、无臭、不霉烂，有自熄性、耐候性好，但染色性差。PA612除具有一般PA特点外,还具有相对宽度小,更低的吸水率和密度,尺寸稳定性好的优点,有较高的拉伸强度和冲击强度,透明度.高密度聚乙烯（HighDensity Polyethylene，简称为“HDPE”），是一种结晶度高、非极性的热塑性树脂。原态HDPE的外表呈乳白色，在微薄截面呈一定程度的半透明状。PE具有优良的耐大多数生活和工业用化学品的特性。某些种类的化学品会产生化学腐蚀，例如腐蚀性氧化剂（浓硝酸），芳香烃（二甲苯）和卤化烃（四氯化碳）。该聚合物不吸湿并具有好的防水蒸汽性，可用于包装用途。HDPE具有很好的电性能，特别是绝缘介电强度高，使其很适用于电线电缆。中到高分子量等级具有极好的抗冲击性，在常温甚至在40F低温度下均如此。HDPE/PA612合金材料综合了两种材料的优点。21世纪电子电气通讯家电家电机电设备向高性能微型化发展，对阻燃HDPE/PA612合金材料的要求越来越高，同时，随着人类对环保的认识，绿色环保产品受到普遍关注。因此，阻燃HDPE/PA612合金材料的发展方向是：高性能功能化阻燃HDPE/PA612合金材料成为主流；绿色环保型阻燃HDPE/PA612合金材料的品种与需求越来越多；阻燃HDPE/PA612合金材料的生产向多品种系列化方向发展；阻燃剂的使用多元化，复合型发展。一些传统的方式为(GF+十溴二苯乙烷+三氧化二锑)复配体系，(GF+溴化聚苯乙烯+三氧化二锑)复配体系，但是这些复配体系的CTI值（漏电起痕指数）和GWIT值（灼热丝温度）都不高，不适用于高要求的用电环境。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种高CTI值、高GWIT值环保阻燃玻纤增强HDPE/PA612合金材料及其制备方法，本发明的优点是具有高GWIT值和高CTI值，环保，综合性能均衡，可以广泛用于低压电子电容器外壳、负载断路开关、碳刷支架和塑壳断路器。

本发明的第一个目的是通过以下技术方案来实现的，一种高CTI值、高GWIT值环保阻燃玻纤增强HDPE/PA612合金材料，所述合金材料的各组分以及各组分的重量百分比含量为：HDPE 23～41%，PA61222～41%，复配型阻燃剂6～15%，三氧化二锑3～10%，玻璃纤维20～30%，相容剂2～9%，抗氧剂0.1～1%，氧化物0.1～1%。

优选的，所述PA612的特性粘度为2.8dl/g。

优选的，所述复配型阻燃剂的组分及其各组分的重量百分比含量为：BPS 50%，次磷酸镁25%，滑石粉25%。

优选的，所述玻璃纤维为表面经硅烷偶联剂处理的无碱玻璃纤维。

优选的，所述相容剂为马来酸酐接枝HDPE。

优选的，所述抗氧剂为高分子量受阻酚类抗氧剂，进一步优选的，所述抗氧剂为抗氧剂1330。

优选的，所述氧化物为氧化铁。

本发明的另一个目的是通过以下技术方案实现的，一种制备所述高CTI值、高GWIT值环保阻燃玻纤增强HDPE/PA612合金材料的方法，所述方法包括以下步骤：按以下组分及其重量百分比含量称取各组分：HDPE 23～41%，PA61222～41%，复配型阻燃剂6～15%，三氧化二锑3～10%，玻璃纤维20～30%，相容剂2～9%，抗氧剂0.1～1%，氧化物0.1～1%；放入高混机中混合2～5分钟，出料，然后用双螺杆挤出机挤出造粒，加工温度在220～240℃，螺杆转数在30～40Hz。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明采用新型阻燃复配体系，和传统的阻燃体系相比，在阻燃剂百分比含量相同的情况下，新型复配体系能使材料的灼热丝提高50到100℃，能够通过850℃灼热丝；同时，玻璃纤维的加入也使材料的灼热丝明显地提高；加入相容剂改善了材料的冲击性能；抗氧剂为一种受阻酚类抗氧剂，可提高组合物在加工过程的抗氧化性能和使用过程中的抗老化性能；采用氧化铁作为提高CTI的助剂，提高了材料加工流动性，降低了摩擦系数，提高了滑爽性，在特定的加工条件下采用分散性好、停留时间短、剪切弱的组合，防止阻燃剂分解，从而保证了材料的质量稳定。本发明具有高GWIT值和高CTI值，环保，综合性能均衡，可以广泛用于低压电子电容器外壳、负载断路开关、碳刷支架和塑壳断路器。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

实施例1

本实施例涉及一种高CTI值、高GWIT值环保阻燃玻纤增强HDPE/PA612合金材料及其制备方法。

所述合金材料的各组分以及各组分的重量百分比含量为：HDPE 41%，PA612 22%，复配型阻燃剂6%，三氧化二锑8.8%，玻璃纤维20%，马来酸酐接枝HDPE 2%，抗氧剂(1330)0.1%，氧化铁0.1%。

所述合金材料的制备方法包括以下步骤：按以下组分及其重量百分比含量称取各组分：HDPE 41%，PA61222%，复配型阻燃剂6%，三氧化二锑8.8%，玻璃纤维20%，马来酸酐接枝HDPE 2%，抗氧剂(1330)0.1%，氧化铁0.1%；放入高混机中混合2分钟，出料，然后用双螺杆挤出机挤出造粒，加工温度在240℃，螺杆转数在30Hz；螺杆挤出机各段温度如表2所示。

所述复配型阻燃剂由三种组分混合而成，各组分的重量百分比含量为：BPS 50%，次磷酸镁25%，滑石粉25%。

实施例2

所述合金材料的各组分以及各组分的重量百分比含量为：HDPE 23%，PA612 41%，复配型阻燃剂7%，三氧化二锑3%，玻璃纤维21%，马来酸酐接枝HDPE 3%，抗氧剂(1330)1%，氧化铁1%。

所述合金材料的制备方法包括以下步骤：按以下组分及其重量百分比含量称取各组分：HDPE 23%，PA612 41%，复配型阻燃剂7%，三氧化二锑3%，玻璃纤维21%，马来酸酐接枝HDPE 3%，抗氧剂(1330)1%，氧化铁1%；放入高混机中混合5分钟，出料，然后用双螺杆挤出机挤出造粒，加工温度在230℃，螺杆转数在40Hz；螺杆挤出机各段温度如表2所示。

所述玻璃纤维为无碱玻璃纤维，将玻璃纤维加入硅烷偶联剂中，使其表面经硅烷偶联剂处理。

实施例3

所述合金材料的各组分以及各组分的重量百分比含量为：HDPE 25%，PA612 25%，复配型阻燃剂8%，三氧化二锑5%，玻璃纤维30%，马来酸酐接枝HDPE 6%，抗氧剂（1330）0.5%，氧化铁0.5%。

所述合金材料的制备方法包括以下步骤：按以下组分及其重量百分比含量称取各组分：HDPE 25%，PA612 25%，复配型阻燃剂8%，三氧化二锑5%，玻璃纤维30%，马来酸酐接枝HDPE 6%，抗氧剂（1330）0.5%，氧化铁0.5%；放入高混机中混合3分钟，出料，然后用双螺杆挤出机挤出造粒，加工温度在220℃，螺杆转数在35Hz；螺杆挤出机各段温度如表2所示。

实施例4

所述合金材料的各组分以及各组分的重量百分比含量为：HDPE 23%，PA61222%，复配型阻燃剂15%，三氧化二锑10%，玻璃纤维20%，马来酸酐接枝HDPE 9%，抗氧剂（1330）0.5%，氧化铁0.5%。

所述合金材料的制备方法包括以下步骤：按以下组分及其重量百分比含量称取各组分：HDPE 23%，PA61222%，复配型阻燃剂15%，三氧化二锑10%，玻璃纤维20%，马来酸酐接枝HDPE 9%，抗氧剂（1330）0.5%，氧化铁0.5%；放入高混机中混合3分钟，出料，然后用双螺杆挤出机挤出造粒，加工温度在240℃，螺杆转数在38Hz；螺杆挤出机各段温度如表2所示。

对比例1～3

对比例1～3分别提供了一种合金材料，合金材料的组分及各组分的重量百分比含量如表1所示，制备方法同实施例1；螺杆挤出机各段温度如表2所示。

表1对比例1～3及实施例1～4中的合金材料的组分及含量

表2对比例1～3及实施例1～4中的合金材料制备方法中螺杆挤出机各段温度

实施效果

取对比例1～3及实施例1～4制得的合金材料，采用ASTM标准进行性能测试对比；各项性能测试对比如表3所示；由表3可以看出本发明样品具有GWIT值和高CTI值，环保，综合性能均衡，广泛用于低压电子电容器外壳，负载断路开关，碳刷支架，塑壳断路器。

表3对比例1～3及实施例1～4中合金材料性能测试结果（ASTM标准）

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims

1.一种高CTI值、高GWIT值阻燃玻纤增强HDPE/PA612合金材料，其特征在于，所述合金材料的各组分以及各组分的重量百分比含量为：HDPE 23～41％，PA61222～41％，复配型阻燃剂6～15％，三氧化二锑3～10％，玻璃纤维20～30％，相容剂2～9％，抗氧剂0.1～1％，氧化物0.1～1％；所述PA612的特性粘度为2.8dl/g；所述复配型阻燃剂的组分及其各组分的重量百分比含量为：BPS 50％，次磷酸镁25％，滑石粉25％；所述玻璃纤维为表面经硅烷偶联剂处理的无碱玻璃纤维；所述相容剂为马来酸酐接枝HDPE；所述氧化物为氧化铁。

2.如权利要求1所述的高CTI值、高GWIT值阻燃玻纤增强HDPE/PA612合金材料，其特征在于，所述抗氧剂为高分子量受阻酚类抗氧剂。

3.如权利要求2所述的高CTI值、高GWIT值阻燃玻纤增强HDPE/PA612合金材料，其特征在于，所述抗氧剂为抗氧剂1330。

4.一种制备权利要求1所述的高CTI值、高GWIT值阻燃玻纤增强HDPE/PA612合金材料的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：按以下组分及其重量百分比含量称取各组分：HDPE 23～41％，PA61222～41％，复配型阻燃剂6～15％，三氧化二锑3～10％，玻璃纤维20～30％，相容剂2～9％，抗氧剂0.1～1％，氧化物0.1～1％；放入高混机中混合2～5分钟，出料，然后用双螺杆挤出机挤出造粒，加工温度在220～240℃，螺杆转数在30～40Hz。