CN103073881A - 尼龙组合物、制备方法及其应用 - Google Patents

尼龙组合物、制备方法及其应用 Download PDF

Info

Publication number
CN103073881A
CN103073881A CN201210345329.2A CN201210345329A CN103073881A CN 103073881 A CN103073881 A CN 103073881A CN 201210345329 A CN201210345329 A CN 201210345329A CN 103073881 A CN103073881 A CN 103073881A
Authority
CN
China
Prior art keywords
nylon
weight part
screw extruder
twin screw
forcing machine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201210345329.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103073881B (zh
Inventor
谭麟
陈国雄
梁惠强
孙雅杰
孙东海
陶四平
李东
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kingfa Science and Technology Co Ltd
Tianjin Kingfa Advanced Materials Co Ltd
Original Assignee
Kingfa Science and Technology Co Ltd
Tianjin Kingfa Advanced Materials Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kingfa Science and Technology Co Ltd, Tianjin Kingfa Advanced Materials Co Ltd filed Critical Kingfa Science and Technology Co Ltd
Priority to CN201210345329.2A priority Critical patent/CN103073881B/zh
Publication of CN103073881A publication Critical patent/CN103073881A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103073881B publication Critical patent/CN103073881B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00—Mixing; Kneading
    • B29B7/80—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29B7/88—Adding charges, i.e. additives
    • B29B7/90—Fillers or reinforcements, e.g. fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B9/00—Making granules
    • B29B9/12—Making granules characterised by structure or composition
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B9/00—Making granules
    • B29B9/12—Making granules characterised by structure or composition
    • B29B9/14—Making granules characterised by structure or composition fibre-reinforced
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/03—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
    • B29C48/04—Particle-shaped
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/36—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die
    • B29C48/395—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die using screws surrounded by a cooperating barrel, e.g. single screw extruders
    • B29C48/40—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die using screws surrounded by a cooperating barrel, e.g. single screw extruders using two or more parallel screws or at least two parallel non-intermeshing screws, e.g. twin screw extruders
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/49—Phosphorus-containing compounds
    • C08K5/51—Phosphorus bound to oxygen
    • C08K5/53—Phosphorus bound to oxygen bound to oxygen and to carbon only
    • C08K5/5313—Phosphinic compounds, e.g. R2=P(:O)OR'
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/49—Phosphorus-containing compounds
    • C08K5/51—Phosphorus bound to oxygen
    • C08K5/53—Phosphorus bound to oxygen bound to oxygen and to carbon only
    • C08K5/5393—Phosphonous compounds, e.g. R—P(OR')2
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K7/00—Use of ingredients characterised by shape
    • C08K7/02—Fibres or whiskers
    • C08K7/04—Fibres or whiskers inorganic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K7/00—Use of ingredients characterised by shape
    • C08K7/02—Fibres or whiskers
    • C08K7/04—Fibres or whiskers inorganic
    • C08K7/14—Glass
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/04—Homopolymers or copolymers of ethene
    • C08L23/08—Copolymers of ethene
    • C08L23/0846—Copolymers of ethene with unsaturated hydrocarbons containing other atoms than carbon or hydrogen atoms
    • C08L23/0869—Acids or derivatives thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L25/00—Compositions of, homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L25/02—Homopolymers or copolymers of hydrocarbons
    • C08L25/04—Homopolymers or copolymers of styrene
    • C08L25/08—Copolymers of styrene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L77/00—Compositions of polyamides obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L77/02—Polyamides derived from omega-amino carboxylic acids or from lactams thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L77/00—Compositions of polyamides obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L77/06—Polyamides derived from polyamines and polycarboxylic acids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K21/00—Fireproofing materials
    • C09K21/06—Organic materials
    • C09K21/12—Organic materials containing phosphorus
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00—Mixing; Kneading
    • B29B7/30—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices
    • B29B7/34—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices
    • B29B7/38—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary
    • B29B7/46—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary with more than one shaft
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00—Mixing; Kneading
    • B29B7/74—Mixing; Kneading using other mixers or combinations of mixers, e.g. of dissimilar mixers ; Plant
    • B29B7/7461—Combinations of dissimilar mixers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B9/00—Making granules
    • B29B9/02—Making granules by dividing preformed material
    • B29B9/06—Making granules by dividing preformed material in the form of filamentary material, e.g. combined with extrusion

Abstract

本发明提供了一种尼龙组合物、制备方法及其应用，将尼龙树脂、马来酸酐共聚物、无卤无红磷阻燃剂、阻燃协效剂、抗氧剂以及润滑剂按一定比例混合均匀后，经双螺杆挤出机的主进料口置入挤出机中，然后将玻璃纤维或碳纤维分别从双螺杆挤出机的不同的侧进料口置入挤出机中。本发明无卤无红磷阻燃尼龙组合物的制备方法中通过在双螺杆挤出机的不同的侧进料口加入玻璃纤维或碳纤维，相对普通制备方法，克服了因烛芯效应导致纤维添加量过大引起的阻燃性能下降、强度及模量保持率不高等缺陷，适用于对强度要求高的阻燃电子电器领域。

Description

尼龙组合物、制备方法及其应用
技术领域
本发明属于高分子改性材料技术领域，具体涉及一种尼龙组合物及其制备方法。 
背景技术
阻燃增强尼龙因其具优异的阻燃性能、电气性能及机械性能等特点正被广泛应用于电子、电气、汽车、电动工具及家电等行业。尼龙材料最广泛使用的阻燃剂为溴-锑体系阻燃剂，该类阻燃剂具有阻燃效率高、添加量少、对材料性能影响小等特点，然而随着近年来人们对于阻燃剂毒性及安全等方面的日益关注，阻燃尼龙无卤无红磷化正在成为行业发展趋势。 
现有的无卤阻燃增强尼龙组合物在制备过程中，通常是将除玻璃纤维或碳纤维外的各组分按一定比例混合均匀后，经双螺杆挤出机的主进料口通入挤出机中，将玻璃纤维或碳纤维经双螺杆挤出机的一个侧进料口通入挤出机中，利用双螺杆挤出机挤出后造粒，制备出无卤阻燃增强尼龙组合物。现有的无卤阻燃增强尼龙组合物中玻纤或碳纤含量一般低于35重量份，玻纤或碳纤含量对材料机械性能影响明显，如果玻纤或碳纤含量较低，低于35重量份，材料的机械性能明显低于含卤阻燃材料的机械性能。玻纤或碳纤含量过高有可能影响阻燃效率，纤维材料存在烛芯效应导致阻燃性能下降等因素，因此，提高无卤阻燃增强尼龙材料的强度和模量、同时保持或改善其阻燃性能变得十分必要。 
发明内容
鉴于以上所述，本发明有必要提供一种高强度、高模量、较佳的阻燃效率的无卤无红磷的尼龙组合物。 
一种尼龙组合物，包括的原料以重量百分比计的用量如下， 
尼龙树脂10-35份， 
纤维增强填料35-65份， 
马来酸酐共聚物0.1-2份， 
无卤无红磷阻燃剂5-25份， 
阻燃协效剂0.5-5份。 
所述尼龙组合物，其主要成分还包括抗氧剂0.1-2重量份；润滑剂0.1-2重量份。 
所述尼龙树脂为尼龙6、尼龙66或二者的组合，所述尼龙树脂的相对粘度在2.0-3.4之间，上述尼龙树脂的粘度值是指根据标准ISO307测试所得的粘度。 
所述纤维增强填料选自玻璃纤维或/和碳纤维。 
所述玻璃纤维为直径在7-14μm之间经偶联剂处理的短切无碱玻璃纤维，长度为1-3cm,所述偶联剂为硅烷偶联剂或环氧基偶联剂。玻璃纤维进行前处理时，用氨基硅烷偶联剂或环氧基偶联剂浸泡、搅拌再干燥。 
所述碳纤维为直径在5-15μm之间经改性剂处理的短切碳纤维，长度为1-3cm。如对型号为T700碳 纤维表面进行浸润改性，烘干后得到表面改性碳纤维。 
所述马来酸酐共聚物为苯乙烯-马来酸酐共聚物(SMA)、乙烯-马来酸酐共聚物(EMA)或二者组合。 
所述的无卤无红磷阻燃剂为次膦酸盐、聚膦酸盐的一种或几种的组合物， 
无卤无红磷阻燃剂的通式为： 
Figure BDA00002150550400021
其中，R1、R2相同或不同，包括线型或支化的1-6个碳原子的烷基和/或芳基； 
R3包括线型或支化的1-10个碳原子的亚烷基、6-10个碳原子的亚芳基、烷基亚芳基或芳基亚烷基； 
M包括元素周期表中第二和第三主族或副族中的金属离子； 
m为2或3； 
n为1或3； 
x为1或2。 
所使用的无卤阻燃剂包括二甲基次膦酸盐、乙基甲基次膦酸盐、二乙基次膦酸盐、甲基正丙基次膦酸盐、二（甲基次膦酸）甲烷盐、1,2-二（甲基次膦酸）乙烷盐、1,6-二（甲基次膦酸）己烷盐、1,4-二（甲基次膦酸）苯盐、甲基苯基次膦酸盐、二苯基次膦酸盐。 
所使用的无卤阻燃剂可以根据已经公布的方法生产，比如EP 0699708所记载。 
M金属离子优选钙离子或铝离子。 
所述的无卤无红磷阻燃协效剂为三氧化二锑、滑石粉、硼酸锌、硼砂、水滑石等的一种或几种的组合物。 
所述抗氧剂可选自N,N’-双-(3-(3,5-叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺（抗氧剂1098）、四[β-(3,5-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯（抗氧剂1010）、三[2,4-叔丁基苯基]亚磷酸酯（抗氧剂168）、二缩三乙二醇双[β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯]（抗氧剂245）、1,3,5-三(3,5二叔丁基-4-羟基苄基)异氰尿酸（抗氧剂3114）、1,3,5-三甲基-2,4,6-(3,5-叔丁基-4-羟基苯甲基)苯（抗氧剂1330）、1,3,5-三(4-叔丁基-3-羟基-2,6-甲基苄基)-1,3,5-三嗪-2,4,6-(1H,3H,5H)-三酮（抗氧剂1790）、1,3,5-三(3,5-叔丁基-4-羟基苄基)异氰尿酸（抗氧剂3114）和铜盐复合抗氧剂中的一种或多种的组合；优选抗氧剂1098、抗氧剂1010、铜盐复合抗氧剂一种或多种组合；而最优选为抗氧剂1098和铜盐复合抗氧剂二者的组合。所述铜盐复合抗氧剂可选用50-90%碘化钾和10-40重量份碘化亚铜的混合物，或者是50-90%溴化钾和10-40重量份碘化亚铜的混合物。 
所述抗氧剂的用量为0.1-2重量份，较佳用量为0.1-1重量份，而最佳用量为0.3-0.7重量份。 
所述润滑剂可选自氧化聚乙烯蜡、乙烯醋酸乙烯共聚物、乙烯丙烯酸共聚物、褐煤蜡、聚丙烯蜡、季戊四醇硬脂酸酯中的一种或多种的组合，优选氧化聚乙烯蜡、褐煤蜡、季戊四醇硬脂酸酯，而最优选为 季戊四醇硬脂酸酯。 
所述润滑剂的用量为0.1-2重量份，较佳用量为0.1-1重量份，而最佳用量为0.3-0.7重量份。 
所述硅烷偶联剂可选自氨基硅烷偶联剂、环氧基硅烷偶联剂、叠氨基硅烷偶联剂、丙烯基硅烷偶联剂和乙烯基硅烷偶联剂中的一种或多种的组合，而其中最优选为氨基硅烷偶联剂。 
所述马来酸酐共聚物可选自马来酸酐含量为10-30重量份的苯乙烯-马来酸酐共聚物、乙烯-马来酸酐共聚物或二者组合，优选为马来酸酐含量为10-30重量份的苯乙烯-马来酸酐共聚物。 
所述马来酸酐共聚物的用量为0.1-2重量份，较佳用量为0.3-1.5重量份，而最佳用量为1-1.5重量份。 
另外，有必要提供一种尼龙组合物的制备方法，包括如下步骤， 
将尼龙树脂、马来酸酐共聚物、无卤无红磷阻燃剂、阻燃协效剂、纤维增强填料以及任选的其它物质按一定重量份混合均匀后，经双螺杆挤出机的主进料口置入挤出机中， 
挤出机工艺条件为：双螺杆挤出机加料段温度为230-250℃，混合压缩段温度为250-270℃，熔融段温度260-280℃，均化段温度240-270℃，机头温度为230-250℃； 
将纤维增强填料分别从双螺杆挤出机的不同段的侧进料口置入挤出机中，然后挤出造粒。 
其中，所述纤维增强填料分别从双螺杆挤出机的熔融段和均化段的侧进料口置入挤出机中，所述纤维增强填料在熔融段和均化段的侧进料口置入量分别为10-30重量份与5-55重量份。 
其中，所述双螺杆挤出机为现有的八段或八段以上的双螺杆挤出机，如cn201010261504.0所揭示的双螺杆挤出机，双螺杆挤出机具有八段，从右至左分别为第一至第八段，每一段上设置有侧进料口，第一段为加料段，第二段为混合压缩段，第三、四段为熔融段，第五-八段为均化段。若为八段以上，则同理第一段为加料段，第二段为混合压缩段，第三、四段为熔融段，之后段为均化段。 
上述各原料以重量百分比计的用量如下，尼龙树脂10-35重量份、玻璃纤维或碳纤维35-65重量份、马来酸酐共聚物0.1-2重量份、无卤无红磷阻燃剂5-25重量份、阻燃协效剂0.5-5重量份、抗氧剂0.1-2重量份以及润滑剂0.1-2重量份； 
将纤维增强填料分别从双螺杆挤出机的不同的侧进料口置入挤出机中，不同的螺旋杆挤出机的熔融段的段次不一样，根据不同的挤出机，选择不同的段次侧进料口加入纤维增强填料。 
如，在双螺旋杆挤出机的第三段（熔融段）的侧进料口加入尼龙组合物原料重量的10-30重量份的纤维增强填料；在双螺旋杆挤出机的第八段（均化段）的侧进料口加入尼龙组合物原料重量的5-55重量份的纤维增强填料； 
或者在双螺旋杆挤出机的第四段（熔融段）的侧进料口加入尼龙组合物原料重量的10-30重量份的纤维增强填料；在双螺旋杆挤出机的第七段（均化段）的侧进料口加入尼龙组合物原料重量的5-55重量份的纤维增强填料； 
或者在双螺旋杆挤出机的第四段（熔融段）的侧进料口加入尼龙组合物原料重量的10-30重量份的纤维增强填料；在双螺旋杆挤出机的第八段（均化段）的侧进料口加入尼龙组合物原料重量的5-55重量份的纤维增强填料； 
挤出造粒，然后冷却、烘干即可获得无卤无红磷阻燃增强的尼龙组合物。 
上述尼龙组合物在汽车领域和电子电器领域中的应用。 
传统的阻燃玻纤增强尼龙通常将玻纤从主喂料口或单侧喂口添加入双螺杆挤出机中，当增强纤维含量小于或等于30重量份时，因树脂含量相对较高，阻燃剂和纤维相对较易分散均匀，而当纤维含量高于35重量份时，因树脂含量减少，易导致阻燃剂及纤维团聚纤维的团聚效应不仅使材料的力学性能下降，更加强了烛芯效应，使材料的阻燃性能恶化，达不到应用要求。相较于尼龙组合物传统的制备工艺，本发明尼龙组合物通过将玻璃纤维或碳纤维分别从双螺杆挤出机的不同的侧进料口置入挤出机中，可减少烛芯效应，提高制得的尼龙组合物的强度，改善材料的阻燃性能，而且工艺简单、生产方便，符合工业化生产要求，市场前景广阔。 
具体实施方式
下面结合实施例和对比例对本发明改性尼龙组合物的制备方法、效果以及用途作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。下述实施例中所述粘度值均是指根据标准ISO307测试所得的粘度。 
实施例1 
将35重量份尼龙6(粘度2.4)、0.2重量份抗氧剂1010、0.3重量份铜盐复合抗氧剂、0.5重量份季戊四醇硬脂酸酯、2重量份SMA加入高混机中，20重量份次磷酸铝、5重量份聚磷酸铵、2重量份三氧化二锑在室温下混合均匀，再经双螺杆挤出机的主进料口通入挤出机中，挤出机工艺条件为：八段双螺杆挤出机的第一段为加料段，第二段为混合压缩段，第三、四段为熔融段，以后段为均化段。双螺杆挤出机加料段温度为230-250℃，混合压缩段温度为250-270℃，熔融段温度260-280℃，均化段温度240-270℃，机头温度为230-250℃，螺杆转速为150-350转/分钟； 
在双螺旋杆挤出机的第三段的侧进料口加入30重量份的玻璃纤维； 
在双螺旋杆挤出机的第八段的侧进料口加入5重量份的玻璃纤维。挤出造粒，然后冷却、烘干制得无卤无红磷阻燃增强尼龙组合物。 
对比例1 
将35重量份尼龙6(粘度2.4)、0.2重量份抗氧剂1010、0.3重量份铜盐复合抗氧剂、0.5重量份季戊四醇硬脂酸酯、2重量份SMA加入高混机中，20重量份次磷酸铝、5重量份聚磷酸铵、2重量份三氧化二锑在室温下混合均匀，再经双螺杆挤出机的主进料口通入挤出机中，将35重量份的玻璃纤维经双螺杆挤出机的侧进料口通入挤出机中；利用双螺杆挤出机进行挤出造粒，挤出加工温度210-260℃，主机转速350转/分钟。挤出造粒后的物料经冷却、烘干制得无卤无红磷阻燃增强尼龙组合物。 
实施例2 
将25重量份尼龙66(粘度2.4)、0.2重量份抗氧剂1098、0.3重量份铜盐复合抗氧剂、1重量份氧化聚乙烯蜡、0.5重量份EMA、15重量份次磷酸铝、5重量份聚磷酸铵及3重量份硼酸锌加入高混机中在室温下混合均匀，再经双螺杆挤出机的主进料口通入挤出机中，挤出机工艺条件为：八段双螺杆挤出机的第一段为加料段，第二段为混合压缩段，第三、四段为熔融段，以后段为均化段。双螺杆挤出机加料段温度为230-250℃，混合压缩段温度为250-270℃，熔融段温度260-280℃，均化段温度240-270℃，机头温度为230-250℃，螺杆转速为150-350转/分钟； 
在双螺旋杆挤出机的第四段的侧进料口加入30重量份的碳纤维；在双螺旋杆挤出机的第八段的侧进料口加入20重量份的碳纤维。挤出造粒，然后冷却、烘干制得尼龙组合物。 
对比例2 
将25重量份尼龙66(粘度2.4)、0.2重量份抗氧剂1098、0.3重量份铜盐复合抗氧剂、1重量份氧化聚乙烯蜡、0.5重量份EMA、15重量份次磷酸铝、5重量份聚磷酸铵及3重量份硼酸锌加入高混机中在室温下混合均匀，再经双螺杆挤出机的主进料口通入挤出机中，将50重量份的碳纤维经双螺杆挤出机的侧进料口通入挤出机中；利用双螺杆挤出机进行挤出造粒，挤出加工温度240-300℃，主机转速350转/分钟。挤出造粒后的物料经冷却、烘干即得尼龙组合物。 
实施例3 
将10重量份尼龙66(粘度2.7）、7重量份尼龙6(粘度2.4)、0.2重量份抗氧剂1098、0.3重量份铜盐复合抗氧剂、2重量份褐煤蜡、0.5重量份SMA、8重量份的次磷酸铝、5重量份聚磷酸铵及2重量份的滑石粉加入高混机中，在室温下混合均匀，再经双螺杆挤出机的主进料口通入挤出机中，挤出机工艺条件为：十段双螺杆挤出机的第一段为加料段，第二段为混合压缩段，第三、四段为熔融段，以后段为均化段。双螺杆挤出机加料段温度为230-250℃，混合压缩段温度为250-270℃，熔融段温度260-280℃，均化段温度240-270℃，机头温度为230-250℃，螺杆转速为150-350转/分钟； 
在双螺旋杆挤出机的第四段的侧进料口加入35重量份的玻璃纤维；在双螺旋杆挤出机的第九段的侧进料口加入30重量份的玻璃纤维。挤出造粒，然后冷却、烘干制得尼龙组合物。 
对比例3 
将10重量份尼龙66(粘度2.7）、7重量份尼龙6(粘度2.4)、0.2重量份抗氧剂1098、0.3重量份铜盐复合抗氧剂、2重量份褐煤蜡、0.5重量份SMA、8重量份的次磷酸铝、5重量份聚磷酸铵及2重量份的滑石粉加入高混机中，在室温下混合均匀，再经双螺杆挤出机的主进料口通入挤出机中，将65重量份玻璃纤维经双螺杆挤出机的侧进料口通入挤出机中；利用双螺杆挤出机进行挤出造粒，挤出加工温度240-300℃，主机转速350转/分钟。挤出造粒后的物料经冷却、烘干即得尼龙组合物。 
实施例4 
将15重量份尼龙66(粘度2.7）、7重量份尼龙6(粘度2.4)、0.2重量份抗氧剂1098、0.3重量份铜盐复合抗氧剂、2重量份褐煤蜡、0.5重量份SMA、8重量份的次磷酸铝、5重量份聚磷酸铵及2重量份的水滑石加入高混机中，在室温下混合均匀，再经双螺杆挤出机的主进料口通入挤出机中，挤出机工艺条件为：十一段双螺杆挤出机的第一段为加料段，第二段为混合压缩段，第三、四段为熔融段，以后段为均化段。双螺杆挤出机加料段温度为230-250℃，混合压缩段温度为250-270℃，熔融段温度260-280℃，均化段温度240-270℃，机头温度为230-250℃，螺杆转速为150-350转/分钟； 
在双螺旋杆挤出机的第四段的侧进料口加入35重量份的碳纤维；在双螺旋杆挤出机的第十段的侧进料口加入25重量份的碳纤维。挤出造粒，然后冷却、烘干制得尼龙组合物。 
对比例4 
将15重量份尼龙66(粘度2.7）、7重量份尼龙6(粘度2.4)、0.2重量份抗氧剂1098、0.3重量份铜盐复合抗氧剂、2重量份褐煤蜡、0.5重量份SMA、8重量份的次磷酸铝、5重量份聚磷酸铵及2重量份的 水滑石在室温下混合均匀，再经双螺杆挤出机的主进料口通入挤出机中，将60重量份的碳纤维经双螺杆挤出机的侧进料口通入挤出机中；利用双螺杆挤出机进行挤出造粒，挤出加工温度210-260℃，主机转速350转/分钟。挤出造粒后的物料经冷却、烘干即得尼龙组合物。 
对上述各实施例所制的尼龙材料产品和对比例制样并进行以下性能测试： 
拉伸性能：按ISO527-2进行测试，拉伸速度为10mm/min，测试温度为23℃。 
弯曲性能：按GB 9341/T标准进行检验。弯曲速度为2mm/min。 
冲击性能：按GB/T 2571标准进行检验。缺口类型为A类，小试样。 
阻燃性能：水平燃烧按UL-94标准进行测试。 
灼热丝起燃（GWIT）：根据IEC60695-2-13-2000标准进行测试。各实施例配方及材料性能测试结果、对比例性能测试结果列于表1。 
表1实施例1～4配方分别与相应对比例所制得的试样性能测试结果 
Figure BDA00002150550400061
通过表1中实施例的数据与对应的对比例的数据对比可以看出，本发明通过改变工艺，尤其，通过将玻璃纤维或碳纤维分别从双螺杆挤出机上的熔融段与均化段的侧进料口置入挤出机中，可提高制得的无卤无红磷阻燃尼龙组合物的强度并改善其阻燃性能，获得高强度高模量阻燃尼龙材料；而且工艺简单、生产方便，符合工业化生产要求，市场前景广阔。该尼龙材料可广泛应用于电子、电气、汽车、电动工具及家电等行业。 
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。 

Claims (10)

1.一种尼龙组合物，包括的原料以重量份的用量如下，
尼龙树脂10-35份，
纤维增强填料35-65份，
马来酸酐共聚物0.1-2份，
无卤无红磷阻燃剂5-25份，
阻燃协效剂0.5-5份。
2.根据权利要求1所述的尼龙组合物，其特征在于：
所述尼龙树脂为尼龙6、尼龙66或二者的组合，所述尼龙树脂的相对粘度在2.0-3.4之间，相对粘度根据标准ISO307测试所得。
3.根据权利要求1所述的尼龙组合物，其特征在于：
所述纤维增强填料选自玻璃纤维或/和碳纤维。
4.根据权利要求1所述的尼龙组合物，其特征在于：
所述玻璃纤维为直径在7-15μm之间经偶联剂处理的短切无碱玻璃纤维，所述偶联剂为硅烷偶联剂；所述碳纤维为直径在5-15μm之间经改性剂处理的短切碳纤维，长度为1-3cm。
5.根据权利要求1所述的尼龙组合物，其特征在于：
所述马来酸酐共聚物为苯乙烯-马来酸酐共聚物、乙烯-马来酸酐共聚物或二者组合。
6.根据权利要求1所述的尼龙组合物，其特征在于：
所述的无卤无红磷阻燃剂为次膦酸盐、聚膦酸盐的一种或几种的组合物。
7.根据权利要求1所述的尼龙组合物，其特征在于：
所述抗氧剂为N,N′-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三［2,4-二叔丁基苯基］亚磷酸酯、二缩三乙二醇双[β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯]、1,3,5-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)异氰尿酸、1,3,5-三甲基-2,4,6-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲基)苯、1,3,5-三(4-叔丁基-3-羟基-2,6-二甲基苄基)-1,3,5-三嗪-2,4,6-(1H,3H,5H)-三酮、1,3,5-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)异氰尿酸和铜盐复合抗氧剂中的一种或多种的组合。
8.一种如权利要求1-7所述的尼龙组合物的制备方法，其特征在于：
将尼龙树脂、马来酸酐共聚物、无卤无红磷阻燃剂、阻燃协效剂、纤维增强填料以及任选的其它物质按一定重量份混合均匀后，经双螺杆挤出机的主进料口置入挤出机中，
挤出机工艺条件为：双螺杆挤出机加料段温度为230-250℃，混合压缩段温度为250-270℃，熔融段温度260-280℃，均化段温度240-270℃，机头温度为230-250℃；
将纤维增强填料分别从双螺杆挤出机的不同段的侧进料口置入挤出机中，然后挤出造粒。
9.根据权利要求8所述的尼龙组合物的制备方法，其特征在于：
所述纤维增强填料分别从双螺杆挤出机的熔融段和均化段的侧进料口置入挤出机中，所述纤维增强填料在熔融段和均化段的侧进料口置入量分别为10-30重量份与5-55重量份。
10.如权利要求1-7所述的尼龙组合物在汽车领域和电子电器领域中的应用。 
CN201210345329.2A 2012-09-17 2012-09-17 尼龙组合物、制备方法及其应用 Active CN103073881B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210345329.2A CN103073881B (zh) 2012-09-17 2012-09-17 尼龙组合物、制备方法及其应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210345329.2A CN103073881B (zh) 2012-09-17 2012-09-17 尼龙组合物、制备方法及其应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103073881A true CN103073881A (zh) 2013-05-01
CN103073881B CN103073881B (zh) 2014-12-24

Family

ID=48150586

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201210345329.2A Active CN103073881B (zh) 2012-09-17 2012-09-17 尼龙组合物、制备方法及其应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103073881B (zh)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103408927A (zh) * 2013-08-09 2013-11-27 安徽科聚新材料有限公司 复合纤维改性尼龙材料及其制备方法
CN103408926A (zh) * 2013-06-26 2013-11-27 安徽科聚新材料有限公司 一种聚酰胺复合材料及其制备方法
CN103450668A (zh) * 2013-08-07 2013-12-18 上海日之升新技术发展有限公司 高强度碳纤维增强无卤阻燃pa6复合材料及其制备方法
CN103788640A (zh) * 2014-01-22 2014-05-14 金发科技股份有限公司 一种无卤阻燃聚酰胺组合物及其制备方法和应用
CN104530700A (zh) * 2014-12-31 2015-04-22 贵州省材料产业技术研究院 低磷含量的无卤阻燃尼龙材料及其制备方法
CN104629350A (zh) * 2013-11-12 2015-05-20 黑龙江鑫达企业集团有限公司 一种耐高温的增强聚酰胺6材料及其制备方法
CN108165003A (zh) * 2017-12-26 2018-06-15 重庆普利特新材料有限公司 一种高玻璃纤维含量增强高温尼龙复合材料及其制备方法
CN109593353A (zh) * 2017-09-30 2019-04-09 中国石油天然气股份有限公司 滑轮的原料与滑轮
CN110903642A (zh) * 2018-09-18 2020-03-24 上海凯赛生物技术股份有限公司 一种无卤阻燃树脂及其制备方法
CN111349334A (zh) * 2020-03-18 2020-06-30 上海金发科技发展有限公司 一种高性能mca阻燃尼龙材料及其制备方法
US11401416B2 (en) 2017-10-17 2022-08-02 Celanese Sales Germany Gmbh Flame retardant polyamide composition

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004019716A1 (de) * 2004-04-20 2005-08-04 Ticona Gmbh Flammenschutzmittelzusammensetzung, flammgeschützte Formmasse, Verfahren zu deren Herstellung und deren Verwendung
EP1624015A1 (de) * 2004-07-22 2006-02-08 Clariant GmbH Flammgeschütze Polymerformmassen enthaltend ein nanoteiliges phosphorhaltiges Flammschutzmittel
CN1860168A (zh) * 2003-10-03 2006-11-08 E.I.内穆尔杜邦公司 阻燃芳族聚酰胺树脂组合物以及使用该组合物制造的制品
CN101735601A (zh) * 2009-12-23 2010-06-16 东莞市信诺橡塑工业有限公司 一种耐热阻燃尼龙组合物
CN101796138A (zh) * 2007-07-06 2010-08-04 纳幕尔杜邦公司 阻燃性半芳香聚酰胺树脂组合物以及由其制得的制品
CN101891953A (zh) * 2010-06-24 2010-11-24 金发科技股份有限公司 一种无卤阻燃增强聚酰胺组合物及其模制品
CN102040830A (zh) * 2010-12-20 2011-05-04 金发科技股份有限公司 聚酰胺组合物及制备方法
CN102076752A (zh) * 2008-07-02 2011-05-25 纳幕尔杜邦公司 包含锡酸锌的阻燃性半芳香聚酰胺树脂组合物和由其制得的制品
CN102378784A (zh) * 2009-03-30 2012-03-14 纳幕尔杜邦公司 阻燃性半芳香聚酰胺树脂组合物以及由其制得的制品
CN102558789A (zh) * 2010-12-10 2012-07-11 第一毛织株式会社 具有阻燃性的生态环境友好型聚酰胺树脂组合物及其模制品
CN102558841A (zh) * 2011-12-29 2012-07-11 上海金发科技发展有限公司 一种阻燃聚酰胺复合材料及其制备方法

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1860168A (zh) * 2003-10-03 2006-11-08 E.I.内穆尔杜邦公司 阻燃芳族聚酰胺树脂组合物以及使用该组合物制造的制品
DE102004019716A1 (de) * 2004-04-20 2005-08-04 Ticona Gmbh Flammenschutzmittelzusammensetzung, flammgeschützte Formmasse, Verfahren zu deren Herstellung und deren Verwendung
EP1624015A1 (de) * 2004-07-22 2006-02-08 Clariant GmbH Flammgeschütze Polymerformmassen enthaltend ein nanoteiliges phosphorhaltiges Flammschutzmittel
CN101796138A (zh) * 2007-07-06 2010-08-04 纳幕尔杜邦公司 阻燃性半芳香聚酰胺树脂组合物以及由其制得的制品
CN102076752A (zh) * 2008-07-02 2011-05-25 纳幕尔杜邦公司 包含锡酸锌的阻燃性半芳香聚酰胺树脂组合物和由其制得的制品
CN102378784A (zh) * 2009-03-30 2012-03-14 纳幕尔杜邦公司 阻燃性半芳香聚酰胺树脂组合物以及由其制得的制品
CN101735601A (zh) * 2009-12-23 2010-06-16 东莞市信诺橡塑工业有限公司 一种耐热阻燃尼龙组合物
CN101891953A (zh) * 2010-06-24 2010-11-24 金发科技股份有限公司 一种无卤阻燃增强聚酰胺组合物及其模制品
CN102558789A (zh) * 2010-12-10 2012-07-11 第一毛织株式会社 具有阻燃性的生态环境友好型聚酰胺树脂组合物及其模制品
CN102040830A (zh) * 2010-12-20 2011-05-04 金发科技股份有限公司 聚酰胺组合物及制备方法
CN102558841A (zh) * 2011-12-29 2012-07-11 上海金发科技发展有限公司 一种阻燃聚酰胺复合材料及其制备方法

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103408926A (zh) * 2013-06-26 2013-11-27 安徽科聚新材料有限公司 一种聚酰胺复合材料及其制备方法
CN103408926B (zh) * 2013-06-26 2016-04-20 深圳市亚太兴实业有限公司 一种聚酰胺复合材料及其制备方法
CN103450668A (zh) * 2013-08-07 2013-12-18 上海日之升新技术发展有限公司 高强度碳纤维增强无卤阻燃pa6复合材料及其制备方法
CN103450668B (zh) * 2013-08-07 2016-08-10 上海日之升新技术发展有限公司 高强度碳纤维增强无卤阻燃pa6复合材料及其制备方法
CN103408927A (zh) * 2013-08-09 2013-11-27 安徽科聚新材料有限公司 复合纤维改性尼龙材料及其制备方法
CN104629350A (zh) * 2013-11-12 2015-05-20 黑龙江鑫达企业集团有限公司 一种耐高温的增强聚酰胺6材料及其制备方法
CN103788640B (zh) * 2014-01-22 2016-09-14 金发科技股份有限公司 一种无卤阻燃聚酰胺组合物及其制备方法和应用
CN103788640A (zh) * 2014-01-22 2014-05-14 金发科技股份有限公司 一种无卤阻燃聚酰胺组合物及其制备方法和应用
CN104530700A (zh) * 2014-12-31 2015-04-22 贵州省材料产业技术研究院 低磷含量的无卤阻燃尼龙材料及其制备方法
CN109593353A (zh) * 2017-09-30 2019-04-09 中国石油天然气股份有限公司 滑轮的原料与滑轮
US11401416B2 (en) 2017-10-17 2022-08-02 Celanese Sales Germany Gmbh Flame retardant polyamide composition
CN108165003A (zh) * 2017-12-26 2018-06-15 重庆普利特新材料有限公司 一种高玻璃纤维含量增强高温尼龙复合材料及其制备方法
CN110903642A (zh) * 2018-09-18 2020-03-24 上海凯赛生物技术股份有限公司 一种无卤阻燃树脂及其制备方法
CN110903642B (zh) * 2018-09-18 2022-03-18 上海凯赛生物技术股份有限公司 一种无卤阻燃树脂及其制备方法
CN111349334A (zh) * 2020-03-18 2020-06-30 上海金发科技发展有限公司 一种高性能mca阻燃尼龙材料及其制备方法
CN111349334B (zh) * 2020-03-18 2023-06-20 上海金发科技发展有限公司 一种高性能mca阻燃尼龙材料及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN103073881B (zh) 2014-12-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103073881B (zh) 尼龙组合物、制备方法及其应用
CN101875761B (zh) 一种阻燃增强pet材料及其制备方法
CN101280098B (zh) 无卤高阻燃性能的增强聚对苯二甲酸乙二醇酯工程塑料及其制备方法
CN102643507B (zh) 一种极高耐热阻燃abs组合物及其制备方法和应用
CN102807744B (zh) 高性能pbt无卤阻燃改性材料及其制备方法
CN103333469A (zh) 一种无卤阻燃pet材料及其制备方法
CN103951959A (zh) 膨胀型阻燃增强pc/abs合金及其制备方法
CN102827452A (zh) 一种高耐热、高韧性阻燃abs组合物及其制备方法和应用
CN102516732A (zh) 聚碳酸酯树脂/ abs合金及其制备方法
CN101235174A (zh) 环保无卤阻燃聚丙烯复合材料及制备方法
CN103073877A (zh) 一种低吸水率聚酰胺组合物及其制品
CN104098836A (zh) 一种含聚酰胺成炭剂的无卤阻燃增强聚丙烯材料及其制备方法
CN105419253A (zh) 一种聚对苯二甲酸丁二醇酯组合物及其制备方法
CN108102359A (zh) 一种绿色环保、高性能、高cti阻燃增强尼龙材料及其制备方法
CN105482349A (zh) 一种耐高温无卤阻燃abs组合物
CN1995133A (zh) 一种聚对苯二甲酸丁二醇酯阻燃改性材料及其制备方法
CN102911485A (zh) 阻燃扩链聚对苯二甲酸丁二醇酯组合物及其制备方法
CN103073855B (zh) 一种聚酯组合物、制备方法及其应用
CN102040810A (zh) 一种pbt工程塑料、其制备方法和应用
CN102492290B (zh) 一种高强度高韧性阻燃聚酰胺的制备方法
CN109265992A (zh) 低成本高强度高耐热无卤阻燃pa66组合物及其制备方法
CN101165097B (zh) 一种己二酸己二胺加纤阻燃改性材料及其制备方法
CN103205017A (zh) 一种无卤阻燃剂以及无卤阻燃pbt复合材料的制备方法
CN105111729B (zh) 环保阻燃碳纤维增强聚酰胺复合材料及其制备方法和应用
CN107216650A (zh) 一种长玻纤增强无卤阻燃尼龙复合物及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant