CN103173009A - 高阻燃pa及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高阻燃PA及其制备方法，包括以下组分按如下重量份构成：PA100份，卤素阻燃剂6-10份，三氧化二锑8-15份，增韧剂5-15份，相容剂6-12份，抗氧剂1-5份，其他助剂0-2份。有益之处在于：本发明的高阻燃PA，利用了卤素阻燃剂和三氧化二锑在发挥阻燃效果时的协同效应，使改性后的PA阻燃性能十分优越，而且尽量减少卤素阻燃剂用量，有效避免对人体造成二次伤害，同时该改性的PA兼有优异的力学性能，具有显著的社会效益和经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及一种具有高阻燃性能的PA，属于高分子材料改性领域。
背景技术
聚酰胺(PA，俗称尼龙)是美国DuPont公司最先开发用于纤维的树脂，具有良好的综合性能，包括力学性能、耐热性、耐磨损性、耐化学药品性和自润滑性，且摩擦系数低，有一定的阻燃性，易于加工，是一种用途广泛的通用工程塑料。
目前，市场上现有PA的阻燃性通过卤素阻燃剂来实现，在PA原料中添加大量的卤素阻燃剂能够达到较好的阻燃效果，但是卤素阻燃剂的大量添加导致材料燃烧时一并产生了大量的有毒有害气体，对人员易造成二次伤害，鉴于此，开发一种阻燃性能优越、减少卤素阻燃剂用量的高阻燃PA具有积极的意义，对于填补市场空白，促进新材料的发展具有十分重要的意义。
发明内容
为解决现有技术的不足，本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种阻燃性能十分优越、尽量减少卤素阻燃剂用量、避免二次伤害的高阻燃PA，同时该改性的PA具有优异的力学性能。
为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：
高阻燃PA，其特征在于，包括以下组分按如下重量份构成：
前述的高阻燃PA，上述PA为PA6或PA66，熔点大于220℃且小于230℃。
前述的高阻燃PA，上述卤素阻燃剂与三氧化二锑的重量份之比为1:2。
前述的高阻燃PA，上述增韧剂为苯乙烯-丁二烯热塑性弹性体，其形状为粒状的。
前述的高阻燃PA，上述相容剂为ABS-g-MAH、PE-g-MAH、PP-g-MAH中的一种或多种。
前述的高阻燃PA，上述抗氧剂为抗氧剂1010或抗氧剂168。
前述的高阻燃PA，上述其他助剂包括：热稳定剂、紫外光吸收剂、着色剂中的一种或多种。
此外，本发明还提供了一种制备高阻燃PA的方法，包括如下步骤：
S1、将卤素阻燃剂和三氧化二锑按照权利要求1所述的重量份混合均匀，得到复合阻燃剂；
S2、将干燥的PA与复合阻燃剂在预混机中搅拌混合均匀，然后加入权利要求1中重量份的增韧剂、相容剂、抗氧剂及其他助剂，继续搅拌5min，得到预混料；
S3、将预混料喂入双螺杆挤出机中，熔融挤出温度为235-255℃，主机转速为300rpm；
S4、造粒及后处理，得到成品。
前述的一种制备高阻燃PA的方法，上述步骤S2中的搅拌转速为1000rpm，搅拌温度为常温。
本发明的有益之处在于：本发明的高阻燃PA，利用了卤素阻燃剂和三氧化二锑在发挥阻燃效果时的协同效应，使改性后的PA阻燃性能十分优越，而且尽量减少卤素阻燃剂用量，有效避免对人体造成二次伤害，同时该改性的PA兼有优异的力学性能。
具体实施方式
按表1所示的重量进行配比各成分。
表1 实施例1-4及对比例的各组分重量
按照表1中的各实施例和对比例的组分及各组分的重量分别制备高阻燃PA。其中，卤素阻燃剂优选包含溴原子的十溴二苯醚、十溴二苯乙烷、四溴双酚A等，三氧化二锑是锑系阻燃剂，其不能单独作为阻燃剂使用，但是与卤素阻燃剂一起使用时，就能使两者发挥协同效应，阻燃效果特别好。机理简述如下：卤素化合物受热分解，放出卤化氢和卤元素，与三氧化二锑反应后产生三卤化锑和氧卤化锑，PA与三卤化锑将进行反应，产生碳而不是易挥发的可燃性气体，起到绝热屏蔽作用，保护PA不会进一步热分解，从而进一步减少可燃性气体的生成量；同时，该阻燃体系还能形成一种惰性气体，减少了燃烧所需氧的供应，从而抑制了燃烧，起到了阻燃效果。
具体制备过程如下：
S1、将卤素阻燃剂和三氧化二锑按照表1中的重量份混合均匀，得到复合阻燃剂；
S2、将干燥的PA与复合阻燃剂在预混机中搅拌混合均匀，然后根据表1中重量份加入增韧剂、相容剂、抗氧剂及其他助剂，继续搅拌5min，得到预混料；
S3、将预混料喂入双螺杆挤出机中，熔融挤出温度为235-255℃，主机转速为300rpm；
S4、造粒及后处理，得到成品。
实施例1-4及对比例制备出的改性PA的性能见表2：
表2 各实施例及对比例的性能对比
表2的性能测试结果表明：采用本发明的配方和方法制备出的改性PA的阻燃性达到了V-0等级，这说明，在其他组分基本相同的情况下，采用卤素阻燃剂和三氧化二锑作为复合阻燃剂，起到了很好的协同效果，阻燃性能优越，相当于单独使用大量的卤素阻燃剂的阻燃性能。而且，本发明的改性PA的力学性能满足汽车和电器行业的使用要求，具有显著的社会效益和经济效益。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。
Claims (9)
1. 高阻燃PA，其特征在于，包括以下组分按如下重量份构成：
PA 100份
卤素阻燃剂 6-10份
三氧化二锑 8-15份
增韧剂 5-15份
相容剂 6-12份
抗氧剂 1-5份
其他助剂 0-2份。
2.根据权利要求1所述的高阻燃PA，其特征在于，上述PA为PA6或PA66，熔点大于220℃且小于230℃。
3.根据权利要求1所述的高阻燃PA，其特征在于，上述卤素阻燃剂与三氧化二锑的重量份之比为1:2。
4.根据权利要求1所述的高阻燃PA，其特征在于，上述增韧剂为苯乙烯-丁二烯热塑性弹性体，其形状为粒状的。
5.根据权利要求1所述的高阻燃PA，其特征在于，上述相容剂为ABS-g-MAH、PE-g-MAH、PP-g-MAH中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的高阻燃PA，其特征在于，上述抗氧剂为抗氧剂1010或抗氧剂168。
7.根据权利要求1所述的高阻燃PA，其特征在于，上述其他助剂包括：热稳定剂、紫外光吸收剂、着色剂中的一种或多种。
8.一种制备高阻燃PA的方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、将卤素阻燃剂和三氧化二锑按照权利要求1所述的重量份混合均匀，得到复合阻燃剂；
S2、将干燥的PA与复合阻燃剂在预混机中搅拌混合均匀，然后加入权利要求1中重量份的增韧剂、相容剂、抗氧剂及其他助剂，继续搅拌5min，得到预混料；
S3、将预混料喂入双螺杆挤出机中，熔融挤出温度为235-255℃，主机转速为300rpm；
S4、造粒及后处理，得到成品。
9. 根据权利要求8所述的一种制备高阻燃PA的方法，其特征在于，上述步骤S2中的搅拌转速为1000rpm，搅拌温度为常温。
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- 2013-04-11 CN CN2013101237984A patent/CN103173009A/zh active Pending
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