CN104212162A - 一种阻燃增强耐高温尼龙复合材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于耐高温尼龙复合材料领域，涉及一种阻燃增强耐高温尼龙复合材料及其制备方法。该复合材料由包括的重量份的组分制成：耐高温尼龙100份、玻璃纤维20-160份、主阻燃剂20-80份、辅助阻燃剂0-12份，硅烷偶联剂0.5-3.5份，抗氧剂0.3-1.5份、润滑剂0.5-3.5份、扩链剂0.3-1.5份、支化剂0.5-6.5份。本发明提供的阻燃增强耐高温尼龙复合材料，通过控制扩链剂与支化剂的添加比例，实现了该复合材料在改性过程出现轻微交联，后期的注塑成型过程中进行深度交联，可使改复合材料由热塑性直接转变为热固性，大大提高了其力学性能，从而解决因阻燃剂高填充量对复合材料性能的不利影响。

Description

一种阻燃增强耐高温尼龙复合材料及其制备方法
技术领域
本发明属于耐高温尼龙复合材料领域，涉及一种阻燃增强尼龙复合材料及其制备方法。
背景技术
随着工业技术的发展，尤其是在汽车工业要求提高发动机效率，大幅减小汽车油耗和尾气排放量要求也越来越高；同时电子行业中表面贴装技术的发展，对材料的耐高温性能要求越来越高；为了解决此类问题，要求材料具备既轻又耐温、高强度、尺寸稳定、阻燃等性能。耐高温尼龙成为较理想的材料之一。耐高温尼龙的发展使产品微型化、轻量化和动力强劲化成为可能。耐高温尼龙可为某些部件带来更高的耐温性能，或是干脆替代了金属材料来生产这些部件。
为了拓宽耐高温尼龙的应用范围，进一步拓宽耐高温尼龙的使用领域，阻燃和玻璃纤维广泛用于改性耐高温尼龙，但往往是顾此失彼。即使耐高温尼龙的阻燃性能改善，但其力学和热变形温度却并未得到改善或反而更差。因此如何获得综合性能优良的耐高温尼龙是本发明所要解决的技术问题。
为了解决上述温度，我们在加工阻燃玻纤增强耐高温尼龙时，引入支化剂与扩链剂，通过控制扩链剂与支化剂的添加比例，实现了阻燃玻纤增强耐高温尼龙复合材料在改性过程中出现轻微交联，在后期的注塑成型过程中进行深度交联，可使阻燃玻纤增强耐高温尼龙复合材料由热塑性直接转变为热固性，大大提高了其力学性能，，从而解决因阻燃剂高填充量对复合材料性能的不利影响，与不添加扩链剂与支化剂的阻燃玻纤增强耐高温尼龙复合材料相比具有更高的力学强度和热变形温度。
中国专利CN102391643A公开了一种耐高温纳米阻燃增强PA6复合材料及其制备方法，公开尼龙、主阻燃剂、辅助阻燃剂、纳米蒙脱土、玻璃纤维、接枝型增韧改性剂、抗氧剂、润滑分散剂及其质量百分数。中国专利CN102690512A公开了一种玻纤增强增韧尼龙6复合材料及其制备方法与应用，公开了尼龙6、无碱玻璃纤维、接枝弹性体、接枝聚烯烃、玻纤分散剂、抗氧剂及其含量，解决了玻纤分散不均匀和外露的问题。中国专利CN101921473A提供一种增强阻燃高温尼龙及其制备方法，公开聚苯二酰胺、玻璃纤维、布吕格曼抗氧剂、聚溴化苯乙烯、三氧化二锑及其各组分含量，采用聚溴化苯乙烯和三氧化二锑实现增强阻燃高温尼龙的阻燃效果。虽然本发明中使用的主要原料耐高温尼龙、阻燃剂及玻纤在上述三篇对比专利中有些已经使用，但是本专利所使用的支化剂和扩链剂在对比文件中没有出现。
发明内容
本法发明的目的在于克服了现有技术的上述缺陷而提供了一种阻燃玻纤增强耐高温尼龙复合材料及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种阻燃增强耐高温尼龙复合材料，由包含以下重量份的组分制成：
所述的耐高温尼龙为PA46、PA6T、PA9T、PA10T、PA66T、PA610T、PA12T、PA13T；
所述PA46为聚己二酰丁二胺，熔点295℃，热变形温度（1.82MPa）160℃；
PA6T为聚对苯二甲酰乙二胺-co-己二酰己二胺共聚物，熔点310℃，热变形温度（1.82MPa）135℃；
PA9T为聚对苯二甲酰壬二胺，熔点306℃，热变形温度（1.82MPa）125℃；
PA10T为聚对苯二甲酰癸二胺，熔点310℃，热变形温度（1.82MPa）110℃；
PA12T为聚对苯二甲酰十二碳二胺，熔点311℃，热变形温度（1.82MPa）131℃；
PA13T为聚对苯二甲酰十三碳二胺，熔点124℃，热变形温度（1.82MPa）139℃。
所述的玻璃纤维直径为5-25μm的连续无碱玻璃纤维。
玻璃纤维为无碱连续玻璃纤维，玻璃纤维单纤维的直径为5-25微米。
所述的主阻燃剂为二乙基次膦酸铝、二乙基次膦酸锌、三聚氰胺多聚磷酸盐、溴化聚苯乙烯或二溴苯乙烯共聚物。
所述的辅助阻燃剂为三氧化二锑、锑酸钠、硼酸锌、氧化锌或氧化铁；
所述的偶联剂为γ-氯丙基三乙氧基硅烷(KH550)、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷(SG-Si900)、γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷（SG-Si902）或γ-氨丙基三甲氧基硅烷（KH540）。
所述的抗氧剂为亚磷酸脂类抗氧剂、受阻酚类抗氧剂或硫代酯类抗氧剂。
所述的亚磷酸脂类抗氧剂为三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯或四(2，4-二叔丁基苯基-4，4-联苯基)双磷酸酯。
所述的受阻酚类抗氧剂为N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺、3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八烷醇酯或二缩三乙二醇双[β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)-丙酸酯。
所述的硫代酯类抗氧剂为3,3-硫代二丙酸双十四烷酯、7硫代二丙酸二硬脂醇酯或硫代二丙酸双十二烷酯。
所述的润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯、超高分子硅氧烷或改性乙撑双脂肪酸酰胺。
所述的支化剂为三羧基苯磺酸、三氨基三苯甲烷或三羟基环氧丙烷中的一种；
所述的扩链剂选余姚市凯姆立华塑料科技有限公司生产的CHEM CORD CM-3020、巴斯夫生产的JONCRYL ADR-4368S、巴斯夫生产的JONCRYL ADR-4370S、马来酸酐接枝尼龙66中、马来酸酐接枝尼龙1010、马来酸酐接枝尼龙1212。
一种上述玻纤增强耐高温尼龙复合材料的方法，包括以下步骤：
（1）将耐高温尼龙原料置于干燥器中，干燥温度为100℃，干燥时间为8h；玻璃纤维置于100℃烘箱中干燥4小时；主阻燃剂和辅助阻燃剂于80℃烘箱中干燥4小时；
（2）按照上述配比称量耐高温尼龙100份，主阻燃剂20-80份，辅助阻燃剂0-12份，硅烷偶联剂0.5-3.5份，抗氧剂0.3-1.5份，润滑剂0.5-3.5份，支化剂0.5-6.5份，扩链剂0.3-1.5份，混合均匀；；
（3）将步骤（2）中混合好的原料投入到双螺杆挤出机的主喂料口；将20-160份玻璃纤维引入螺杆挤出机下游长纤维加料口，经挤出牵条、造粒即得阻燃玻纤增强耐高温尼龙复合材料。
所述的步骤（2）中，称量的物料在高速混合器中干混10-20min。
所述的步骤（2）中，双螺杆挤出机的加工温度为270-315℃,螺杆转速为150-250r/min。
同现有技术相比，本发明具有如下优点：
本发明引入扩链剂，通过扩链剂的添加比例控制，实现了阻燃增强耐高温尼龙在改性过程中出现轻微交联，在后期的注塑成型加工过程进行深度交联的效果，可使材料由热塑性材料直接转变为热固性制品，大大提高了制品的物理机械性能；通过支化剂的作用，可使耐高温尼龙树脂分子结构由直链状转变为网状，大大提升了制品机械性能，因为独特的星型支化剂对分子结构的作用，材料塑化过程中分子呈滚动式运动，耐高温尼龙树脂流动性大幅提升，对玻璃纤维和阻燃剂的分散有着显著有利作用，有利于在改性及注塑加工过程中复合材料保持较好的热稳定性；本发明所述阻燃增强耐高温尼龙复合材料在达到F-V0级阻燃级别前提下，比不加入支化剂和扩链剂的阻燃增强耐高温尼龙复合材料相比具有更高的力学性能和热变形温度，推动了阻燃增强耐高温尼龙复合材料的广泛应用，其制备方法简单，适于推广应用。
具体实施方式
以下为本发明所述的阻燃增强耐高温尼龙复合材料及其制备方法的最佳实施比例，并不因此限定本发明的保护范围，在实施例和对比例中耐高温尼龙原料皆置于干燥器中，干燥温度为100℃，干燥时间为8h；
玻璃纤维皆置于100℃烘箱中干燥4小时；
主阻燃剂和辅助阻燃剂置于80℃烘箱中干燥4小时；具体实施例和对比例中不再赘述。实施例1
按重量份称量100份已经干燥好的PA10T、40份二乙基次膦酸铝、2.0份γ-氯丙基三乙氧基硅烷偶联剂、0.9份二缩三乙二醇双[β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)-丙酸酯抗氧剂、2.0份超高分子量硅氧烷润滑剂、3.5份三羧基苯磺酸支化剂和0.9份JONCRYL ADR-4370S扩链剂；将上述称好的原料投入到高速混合器中干混15min；
将混合好的原料投入到双螺杆挤出机的主喂料口；将玻璃纤维引入双螺杆挤出机下游长纤维加料口，控制玻璃纤维的量为80份；经挤出牵条、造粒即得阻燃玻璃纤维增强PA10T复合材料。其中，双螺杆挤出机的温度为：一区270℃，二区280℃，三区290℃，四区300℃，五区315℃，六区315℃，机头温度315℃，螺杆转速为200r/min。
实施例2
按重量份称量100份已经干燥好的PA10T、50份二乙基次膦酸铝、3.5份γ-氯丙基三乙氧基硅烷偶联剂、1.5份二缩三乙二醇双[β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)-丙酸酯抗氧剂、3.5份超高分子量硅氧烷润滑剂、0.5份三羧基苯磺酸支化剂和0.3份JONCRYL ADR-4370S扩链剂；将上述称好的原料投入到高速混合器中干混20min；
将混合好的原料投入到双螺杆挤出机的主喂料口；将玻璃纤维引入双螺杆挤出机下游长纤维加料口，控制玻璃纤维的量为140份；经挤出牵条、造粒即得阻燃玻璃纤维增强PA10T复合材料。其中，双螺杆挤出机的温度为：一区270℃，二区280℃，三区290℃，四区300℃，五区315℃，六区315℃，机头温度315℃，螺杆转速为250r/min。
实施例3
按重量份称量100份已经干燥好的PA10T、25份溴化聚苯乙烯、6份三氧化二锑、2.0份γ-氯丙基三乙氧基硅烷偶联剂、0.9份二缩三乙二醇双[β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)-丙酸酯抗氧剂、2.0份超高分子量硅氧烷润滑剂、3.5份三羟基环氧丙烷支化剂和0.9份JONCRYLADR-4370S扩链剂；将上述称好的原料投入到高速混合器中干混15min；
将混合好的原料投入到双螺杆挤出机的主喂料口；将玻璃纤维引入双螺杆挤出机下游长纤维加料口，控制玻璃纤维的量为75份；经挤出牵条、造粒即得阻燃玻璃纤维增强PA10T复合材料。其中，双螺杆挤出机的温度为：一区270℃，二区280℃，三区290℃，四区300℃，五区315℃，六区315℃，机头温度315℃，螺杆转速为200r/min。
实施例4
按重量份称量100份已经干燥好的PA10T、30份溴化聚苯乙烯、9份三氧化二锑、3.5份γ-氯丙基三乙氧基硅烷偶联剂、1.5份二缩三乙二醇双[β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)-丙酸酯抗氧剂、3.5份超高分子量硅氧烷润滑剂、0.5份三羟基环氧丙烷支化剂和0.3份JONCRYLADR-4370S扩链剂；将上述称好的原料投入到高速混合器中干混20min；
将混合好的原料投入到双螺杆挤出机的主喂料口；将玻璃纤维引入双螺杆挤出机下游长纤维加料口，控制玻璃纤维的量为130份；经挤出牵条、造粒即得阻燃玻璃纤维增强PA10T复合材料。其中，双螺杆挤出机的温度为：一区270℃，二区280℃，三区290℃，四区300℃，五区315℃，六区315℃，机头温度315℃，螺杆转速为250r/min。
实施例5
按重量份称量100份已经干燥好的PA10T、40份三聚氰胺多聚磷酸盐、0.5份γ-氯丙基三乙氧基硅烷偶联剂、0.3份二缩三乙二醇双[β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)-丙酸酯抗氧剂、0.5份季戊四醇硬脂酸酯润滑剂、6.5份三氨基三苯甲烷支化剂和1.5份JONCRYL ADR-4368S扩链剂；将上述称好的原料投入到高速混合器中干混10min；
将混合好的原料投入到双螺杆挤出机的主喂料口；将玻璃纤维引入双螺杆挤出机下游长纤维加料口，控制玻璃纤维的量为20份；经挤出牵条、造粒即得阻燃玻璃纤维增强PA10T复合材料。其中，双螺杆挤出机的温度为：一区270℃，二区280℃，三区290℃，四区300℃，五区315℃，六区315℃，机头温度315℃，螺杆转速为150r/min。
实施例6
按重量份称量100份已经干燥好的PA10T、30份二乙基次膦酸铝、0.5份γ-氯丙基三乙氧基硅烷偶联剂、0.3份二缩三乙二醇双[β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)-丙酸酯抗氧剂、0.5份超高分子量硅氧烷润滑剂、6.5份三羧基苯磺酸支化剂和1.5份JONCRYL ADR-4370S扩链剂；将上述称好的原料投入到高速混合器中干混10min；
将混合好的原料投入到双螺杆挤出机的主喂料口；将玻璃纤维引入双螺杆挤出机下游长纤维加料口，控制玻璃纤维的量为20份；经挤出牵条、造粒即得阻燃玻璃纤维增强PA10T复合材料。其中，双螺杆挤出机的温度为：一区270℃，二区280℃，三区290℃，四区300℃，五区315℃，六区315℃，机头温度315℃，螺杆转速为150r/min。
实施例7
按重量份称量100份已经干燥好的PA9T、50份二乙基次膦酸铝、2.0份N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷偶联剂、0.9份二缩三乙二醇双[β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)-丙酸酯抗氧剂、2.0份季戊四醇硬脂酸酯润滑剂、3.5份三羧基苯磺酸支化剂和0.9份JONCRYLADR-4370S扩链剂；将上述称好的原料投入到高速混合器中干混15min；
将混合好的原料投入到双螺杆挤出机的主喂料口；将玻璃纤维引入双螺杆挤出机下游长纤维加料口，控制玻璃纤维的量为90份；经挤出牵条、造粒即得阻燃玻璃纤维增强PA610T复合材料。其中，双螺杆挤出机的温度为：一区270℃，二区280℃，三区290℃，四区300℃，五区315℃，六区315℃，机头温度315℃，螺杆转速为200r/min。
实施例8
按重量份称量100份已经干燥好的PA10T、60份三聚氰胺多聚磷酸盐、2.0份γ-氯丙基三乙氧基硅烷偶联剂、0.9份3,3-硫代二丙酸双十四烷酯抗氧剂、2.0份季戊四醇硬脂酸酯润滑剂、3.5份三氨基三苯甲烷支化剂和0.9份JONCRYL ADR-4368S扩链剂；将上述称好的原料投入到高速混合器中干混15min；
将混合好的原料投入到双螺杆挤出机的主喂料口；将玻璃纤维引入双螺杆挤出机下游长纤维加料口，控制玻璃纤维的量为90份；经挤出牵条、造粒即得阻燃玻璃纤维增强PA10T复合材料。其中，双螺杆挤出机的温度为：一区270℃，二区280℃，三区290℃，四区300℃，五区305℃，六区310℃，机头温度310℃，螺杆转速为200r/min。
实施例9
按重量份称量100份已经干燥好的PA10T、80份三聚氰胺多聚磷酸盐、3.5份γ-氯丙基三乙氧基硅烷偶联剂、1.5份硫代二丙酸二硬脂醇酯抗氧剂、3.5份季戊四醇硬脂酸酯润滑剂、0.5份三氨基三苯甲烷支化剂和0.3份JONCRYL ADR-4368S扩链剂；将上述称好的原料投入到高速混合器中干混20min；
将混合好的原料投入到双螺杆挤出机的主喂料口；将玻璃纤维引入双螺杆挤出机下游长纤维加料口，控制玻璃纤维的量为160份；经挤出牵条、造粒即得阻燃玻璃纤维增强PA10T复合材料。其中，双螺杆挤出机的温度为：一区270℃，二区280℃，三区290℃，四区300℃，五区305℃，六区310℃，机头温度310℃，螺杆转速为250r/min。
实施例10
按重量份称量100份已经干燥好的PA6T、65份三聚氰胺多聚磷酸盐、2.0份γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷偶联剂、0.9份硫代二丙酸双十二烷酯抗氧剂、2.0份超高分子量硅氧烷润滑剂、3.5份三羟基环氧丙烷支化剂和0.9份CHEM CORD CM-3020扩链剂；将上述称好的原料投入到高速混合器中干混15min；
将混合好的原料投入到双螺杆挤出机的主喂料口；将玻璃纤维引入双螺杆挤出机下游长纤维加料口，控制玻璃纤维的量为90份；经挤出牵条、造粒即得阻燃玻璃纤维增强PA66T复合材料。其中，双螺杆挤出机的温度为：一区270℃，二区280℃，三区290℃，四区300℃，五区305℃，六区310℃，机头温度310℃，螺杆转速为250r/min。
实施例11
按重量份称量100份已经干燥好的PA9T、50份二乙基次膦酸锌、3.5份γ-氨丙基三甲氧基硅烷偶联剂、1.5份亚磷酸脂类抗氧剂为三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯抗氧剂、3.5份乙撑双脂肪酸酰胺润滑剂、6.5份三羧基苯磺酸支化剂和0.3份马来酸酐接枝尼龙1010扩链剂；将上述称好的原料投入到高速混合器中干混15min；
将混合好的原料投入到双螺杆挤出机的主喂料口；将玻璃纤维引入双螺杆挤出机下游长纤维加料口，控制玻璃纤维的量为90份；经挤出牵条、造粒即得阻燃玻璃纤维增强PA9T复合材料。其中，双螺杆挤出机的温度为：一区270℃，二区280℃，三区290℃，四区300℃，五区315℃，六区315℃，机头温度315℃，螺杆转速为200r/min。
实施例12
按重量份称量100份已经干燥好的PA6T、65份三聚氰胺多聚磷酸盐、3.5份N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷偶联剂、1.5份四(2,4-二叔丁基苯基-4,4-联苯基)双磷酸酯抗氧剂、3.5份乙撑双脂肪酸酰胺润滑剂、0.5份三氨基三苯甲烷支化剂和1.5份马来酸酐接枝尼龙66扩链剂；将上述称好的原料投入到高速混合器中干混15min；
将混合好的原料投入到双螺杆挤出机的主喂料口；将玻璃纤维引入双螺杆挤出机下游长纤维加料口，控制玻璃纤维的量为90份；经挤出牵条、造粒即得阻燃玻璃纤维增强PA6T复合材料。其中，双螺杆挤出机的温度为：一区270℃，二区280℃，三区290℃，四区300℃，五区305℃，六区310℃，机头温度310℃，螺杆转速为200r/min。
实施例13
按重量份称量100份已经干燥好的PA10T、20份溴化聚苯乙烯、3份三氧化二锑、0.5份γ-氯丙基三乙氧基硅烷偶联剂、0.3份二缩三乙二醇双[β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)-丙酸酯抗氧剂、0.5份超高分子量硅氧烷润滑剂、6.5份三羟基环氧丙烷支化剂和1.5份JONCRYLADR-4370S扩链剂；将上述称好的原料投入到高速混合器中干混10min；
将混合好的原料投入到双螺杆挤出机的主喂料口；将玻璃纤维引入双螺杆挤出机下游长纤维加料口，控制玻璃纤维的量为25份；经挤出牵条、造粒即得阻燃玻璃纤维增强PA10T复合材料。其中，双螺杆挤出机的温度为：一区270℃，二区280℃，三区290℃，四区300℃，五区315℃，六区315℃，机头温度315℃，螺杆转速为150r/min。
实施例14
按重量份称量100份已经干燥好的PA12T、30份二溴苯乙烯共聚物、12份锑酸钠、2.0份γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷偶联剂、0.9份3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八烷醇酯抗氧剂、2.0份乙撑双脂肪酸酰胺润滑剂、3.5份三羟基环氧丙烷支化剂和0.9份马来酸酐接枝尼龙1212扩链剂；将上述称好的原料投入到高速混合器中干混15min；
将混合好的原料投入到双螺杆挤出机的主喂料口；将玻璃纤维引入双螺杆挤出机下游长纤维加料口，控制玻璃纤维的量为75份；经挤出牵条、造粒即得阻燃玻璃纤维增强PA12T复合材料。其中，双螺杆挤出机的温度为：一区270℃，二区280℃，三区290℃，四区300℃，五区315℃，六区315℃，机头温度315℃，螺杆转速为200r/min。
实施例15
按重量份称量100份已经干燥好的PA13T、30份二溴苯乙烯共聚物、12份硼酸锌、2.0份N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷偶联剂、0.9份N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺抗氧剂、2.0份季戊四醇硬脂酸酯润滑剂、3.5份三羟基环氧丙烷支化剂和0.9份马来酸酐接枝尼龙1212扩链剂；将上述称好的原料投入到高速混合器中干混15min；
将混合好的原料投入到双螺杆挤出机的主喂料口；将玻璃纤维引入双螺杆挤出机下游长纤维加料口，控制玻璃纤维的量为120份；经挤出牵条、造粒即得阻燃玻璃纤维增强PA13T复合材料。其中，双螺杆挤出机的温度为：一区270℃，二区280℃，三区290℃，四区300℃，五区315℃，六区315℃，机头温度315℃，螺杆转速为200r/min。
对比例1
按重量份称量100份已经干燥好的PA10T、40份二乙基次膦酸铝、2.0份γ-氯丙基三乙氧基硅烷偶联剂、0.9份二缩三乙二醇双[β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)-丙酸酯抗氧剂、2.0份超高分子量硅氧烷润滑剂；将上述称好的原料投入到高速混合器中干混15min；
将混合好的原料投入到双螺杆挤出机的主喂料口；将玻璃纤维引入双螺杆挤出机下游长纤维加料口，控制玻璃纤维的量为80份；经挤出牵条、造粒即得阻燃玻璃纤维增强PA10T复合材料。其中，双螺杆挤出机的温度为：一区270℃，二区280℃，三区290℃，四区300℃，五区315℃，六区315℃，机头温度315℃，螺杆转速为200r/min。
对比例2
按重量份称量100份已经干燥好的PA10T、50份二乙基次膦酸铝、3.5份γ-氯丙基三乙氧基硅烷偶联剂、1.5份二缩三乙二醇双[β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)-丙酸酯抗氧剂、3.5份超高分子量硅氧烷润滑剂；将上述称好的原料投入到高速混合器中干混20min；
将混合好的原料投入到双螺杆挤出机的主喂料口；将玻璃纤维引入双螺杆挤出机下游长纤维加料口，控制玻璃纤维的量为140份；经挤出牵条、造粒即得阻燃玻璃纤维增强PA10T复合材料。其中，双螺杆挤出机的温度为：一区270℃，二区280℃，三区290℃，四区300℃，五区315℃，六区315℃，机头温度315℃，螺杆转速为250r/min。
对比例3
按重量份称量100份已经干燥好的PA10T、25份溴化聚苯乙烯、6份三氧化二锑、2.0份γ-氯丙基三乙氧基硅烷偶联剂、0.9份二缩三乙二醇双[β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)-丙酸酯抗氧剂、2.0份超高分子量硅氧烷润滑剂；将上述称好的原料投入到高速混合器中干混15min；
将混合好的原料投入到双螺杆挤出机的主喂料口；将玻璃纤维引入双螺杆挤出机下游长纤维加料口，控制玻璃纤维的量为75份；经挤出牵条、造粒即得阻燃玻璃纤维增强PA10T复合材料。其中，双螺杆挤出机的温度为：一区270℃，二区280℃，三区290℃，四区300℃，五区315℃，六区315℃，机头温度315℃，螺杆转速为200r/min。
对比例4
按重量份称量100份已经干燥好的PA10T、30份溴化聚苯乙烯、9份三氧化二锑、3.5份γ-氯丙基三乙氧基硅烷偶联剂、1.5份二缩三乙二醇双[β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)-丙酸酯抗氧剂、3.5份超高分子量硅氧烷润滑剂；将上述称好的原料投入到高速混合器中干混20min；
将混合好的原料投入到双螺杆挤出机的主喂料口；将玻璃纤维引入双螺杆挤出机下游长纤维加料口，控制玻璃纤维的量为130份；经挤出牵条、造粒即得阻燃玻璃纤维增强PA10T复合材料。其中，双螺杆挤出机的温度为：一区270℃，二区280℃，三区290℃，四区300℃，五区315℃，六区315℃，机头温度315℃，螺杆转速为250r/min。
实施例1-4以及对比例1-4的性能分别如表1和表2所示：
表1
性能项目 测试方法 单位 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4
热变形温度(1.82MPa) ASTM D648 ℃ 284 291 287 293
拉伸强度 ASTM D638 MPa 178 229 195 236
弯曲强度 ASTM D790 MPa 225 328 234 341
弯曲模量 ASTM D790 GPa 8.5 13.5 8.9 14.2
悬臂梁缺口冲击强度 ASTM D256 KJ/m2 16.4 22.9 17.2 24.3
UL-94 UL-94-1996（2012） / V0 V0 V0 V0
表2
性能项目 测试方法 单位 对比例1 对比例2 对比例3 对比例4
热变形温度(1.82MPa) ASTM D648 ℃ 265 276 269 278
拉伸强度 ASTM D638 MPa 142 193 154 199
弯曲强度 ASTM D790 MPa 184 295 193 305
弯曲模量 ASTM D790 GPa 7.6 12.1 7.9 12.8
悬臂梁缺口冲击强度 ASTM D256 KJ/m2 9.9 17 10.5 19.9
UL-94 UL-94-1996（2012） / V0 V0 V0 V0
从以上实施案例和对比案例可以看出，与不加入扩链剂和支化剂所得阻燃增强耐高温尼龙复合材料（对比例1-4）相比，本发明通过控制支化剂与扩链剂的配比，所制备的阻燃玻纤增强耐高温尼龙复合材料具有更高的强度，更好的耐热性，是一种综合性能优良的阻燃增强耐高温尼龙复合材料。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种阻燃增强耐高温尼龙复合材料，其特征在于：由包含以下重量份的组分制成：
2.根据权利要求1所述的阻燃增强耐高温尼龙复合材料，其特征在于：所述的耐高温尼龙为PA46、PA4T、PA6T、PA9T、PA10T、PA12T、PA13T；
所述PA46为聚己二酰丁二胺，熔点295℃，热变形温度160℃，1.82MPa；
PA6T为聚对苯二甲酰乙二胺-co-己二酰己二胺共聚物，熔点310℃，热变形温度135℃，1.82MPa；
PA9T为聚对苯二甲酰壬二胺，熔点306℃，热变形温度125℃，1.82MPa；
PA10T为聚对苯二甲酰癸二胺，熔点310℃，热变形温度110℃，1.82MPa；
PA12T为聚对苯二甲酰十二碳二胺，熔点311℃，热变形温度131℃，1.82MPa；
PA13T为聚对苯二甲酰十三碳二胺，熔点124℃，热变形温度139℃，1.82MPa；
或所述的玻璃纤维直径为5-25μm的连续无碱玻璃纤维。
3.根据权利要求1所述的阻燃增强耐高温尼龙复合材料，其特征在于：所述的主阻燃剂为二乙基次膦酸铝、二乙基次膦酸锌、三聚氰胺多聚磷酸盐、溴化聚苯乙烯或二溴苯乙烯共聚物；
或所述的辅助阻燃剂为三氧化二锑、锑酸钠、硼酸锌、氧化锌或氧化铁。
4.根据权利要求1所述的阻燃增强耐高温尼龙复合材料，其特征在于：所述的偶联剂为γ-氯丙基三乙氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷或γ-氨丙基三甲氧基硅烷。
5.根据权利要求1所述的阻燃增强耐高温尼龙复合材料，其特征在于：所述的抗氧剂为亚磷酸脂类抗氧剂、受阻酚类抗氧剂或硫代酯类抗氧剂。
6.根据权利要求5所述的阻燃增强耐高温尼龙复合材料，其特征在于：所述的亚磷酸脂类抗氧剂为三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯或四(2，4-二叔丁基苯基-4，4-联苯基)双磷酸酯；
所述的受阻酚类抗氧剂为N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺、3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八烷醇酯或二缩三乙二醇双[β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)-丙酸酯；
所述的硫代酯类抗氧剂为3,3-硫代二丙酸双十四烷酯、7硫代二丙酸二硬脂醇酯或硫代二丙酸双十二烷酯。
7.根据权利要求1所述的阻燃增强耐高温尼龙复合材料，其特征在于：所述的润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯、超高分子硅氧烷或改性乙撑双脂肪酸酰胺。
8.根据权利要求1所述的阻燃增强耐高温尼龙复合材料，其特征在于：所述的支化剂为三羧基苯磺酸、三氨基三苯甲烷或三羟基环氧丙烷；
或所述的扩链剂选自CHEM CORD CM-3020、JONCRYL ADR-4368S、JONCRYLADR-4370S、马来酸酐接枝尼龙66中、马来酸酐接枝尼龙1010或马来酸酐接枝尼龙1212。
9.一种权利要求1-8中任一所述的阻燃增强耐高温尼龙复合材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）将耐高温尼龙原料置于干燥器中，干燥温度为100℃，干燥时间为8h；玻璃纤维置于100℃烘箱中干燥4小时；主阻燃剂和辅助阻燃剂于80℃烘箱中干燥4小时；
（2）按照权利要求1所述的配比称量耐高温尼龙100份，主阻燃剂20-80份，辅助阻燃剂0-12份，硅烷偶联剂0.5-3.5份，抗氧剂0.3-1.5份，润滑剂0.5-3.5份，支化剂0.5-6.5份，扩链剂0.3-1.5份，混合均匀；
（3）将步骤（2）中混合好的原料投入到双螺杆挤出机的主喂料口；将20-160份玻璃纤维引入螺杆挤出机下游长纤维加料口，经挤出牵条、造粒即得阻燃玻纤增强耐高温尼龙复合材料。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于：所述的步骤（2）中，称量的物料在高速混合器中干混10-20min；
或所述的步骤（2）中，双螺杆挤出机的加工温度为270-315℃,螺杆转速为150-250r/min。
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