CN106243702A - 一种氮系阻燃pa6复合材料及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明属于低压电器材料技术领域，特别是涉及一种氮系阻燃PA6复合材料及其制备方法和应用。本发明提供的氮系阻燃PA6复合材料，由以下重量百分比计的组分组成：PA6树脂45‑73％，氮系阻燃剂MCA 10‑20％，晶须增强材料15‑30％，抗氧剂0.5‑1％，润滑剂0.5‑1％，成核剂0.25‑0.75％，断链剂0.5‑1％和偶联剂0.5‑1％。本发明提供的新型的氮系阻燃PA6复合材料，添加了晶须增强材料，不影响复合材料成型流动性的同时，还降低了产品的翘曲度。

Description

一种氮系阻燃PA6复合材料及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于低压电器材料技术领域，特别是涉及一种氮系阻燃PA6复合材料及其制备方法和应用。
背景技术
随着市场竞争的加大，各低压电器生产商对低压电器外壳提出了小型化、薄壁化、低翘曲的要求，对改性塑料注塑性能提出了更高的要求。
玻璃纤维作为低压电器外壳改性塑料的增强剂被广泛应用，但玻璃纤维直径较粗，在10um左右，长度较长，在400um左右，在复杂模具中难以分布均匀，易出现贫胶区，使材料表面光洁度差且性能不稳定。加工时对模具磨损严重，尤其是薄壁部件，缺胶现象明显，影响注塑制品的外观和性能，尤其是翘曲现象严重。
现有玻璃纤维增强氮系阻燃PA6复合材料的翘曲严重，不能满足市场需要。
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，提供一种新型的氮系阻燃PA6复合材料，有望降低氮系阻燃PA6复合材料的翘曲度。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
本发明提供的氮系阻燃PA6复合材料，由以下重量百分比计的组分组成：
所述晶须材料为碳酸钙晶须、硫酸钙晶须和硫酸镁晶须中的一种或几种。
所述晶须材料为硫酸钙晶须。硫酸钙晶须在氮系阻燃PA6复合材料里，具有更好的增强效果，并且可以保持很好的保持复合材料的力学性能。
所述PA6树脂的粘度为2.2-2.6,低粘度的PA6能提高复合材料的流动性，使产品注塑容易成型，缺陷少。
所述抗氧剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯和三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯的一种或两种。
所述抗氧剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯或三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯按重量比为1:1复配的混合物。既能抵抗加工过程中的热氧化变色，又能保证制品使用过程中长时间抗氧化需要。
所述润滑剂为N,N'-乙撑双硬脂酰胺。
所述偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷。
以上氮系阻燃PA6复合材料的制备方法的步骤包括:将所有组分放入中速混合器中混合3-7min，然后将混合后的混合物料加入双螺杆挤出机中，熔融挤出，经熔融反应，挤出造粒；所述双螺杆挤出机的工艺条件为各区温度为210-240℃，螺杆转速：300-500r/min。
本发明提供的氮系阻燃PA6复合材料在低压电器行业的应用。
与现有技术相比，本发明具有的优点如下：
提供了一种新型的氮系阻燃PA6复合材料，添加了晶须增强材料，不影响复合材料成型流动性的同时，还降低了产品的翘曲度。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明作进一步说明：
PA6树脂：聚酰胺6，M2400I，广东新会美达锦纶股份有限公司；氮系阻燃剂MCA：三聚氰胺氰尿酸盐，MC25，巴斯夫；玻璃纤维：OCV 955，欧文斯科宁；碳酸钙晶须，NP-CW1，江西峰竺新材料科技有限公司；硫酸镁晶须，NP-YW1，江西峰竺新材料科技有限公司；硫酸钙晶须，NP-MO1，江西峰竺新材料科技有限公司；抗氧剂：四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯(抗氧剂1010)Irganox1010，巴斯夫；抗氧剂：三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯(抗氧剂168)Irgafos168，巴斯夫；润滑剂：N,N'-乙撑双硬脂酰胺,KAOWAX EB-FF，日本花王株式会社；成核剂：BRUGGOLEN P22，布吕格曼；断链剂：BRUGGOLEN M1420，布吕格曼；偶联剂：γ-氨丙基三乙氧基硅烷，FD-550，浙江沸点化工有限公司。
对比例1
取烘干后的PA6树脂62.5wt％、MCA 15.0wt％、玻璃纤维20.0wt％、抗氧剂10100.25％、抗氧剂168 0.25％、润滑剂0.5wt％、成核剂0.5wt％、断链剂0.5wt％和偶联剂0.5wt％在中速混合器中混合3-7min；将混合后的混合物料加入双螺杆挤出机中，熔融挤出，经熔融反应，挤出造粒；双螺杆挤出机的工艺条件为：
一区温度：240℃，二区温度：240℃，三区温度：240℃，四区温度：240℃，五区温度：230℃，六区温度：220℃，七区温度：210℃，八区温度：210℃，机头温度：240℃；螺杆转速：300-500r/min。
对比例2
取烘干后的PA6树脂62.5wt％、MCA 15.0wt％、滑石粉20.0wt％、抗氧剂10100.25wt％、抗氧剂168 0.25wt％、润滑剂0.5wt％、成核剂0.5wt％、断链剂0.5wt％和偶联剂0.5wt％在中速混合器中混合3-7min；将混合后的混合物料加入双螺杆挤出机中，熔融挤出，经熔融反应，挤出造粒；双螺杆挤出机的工艺条件为：
一区温度：240℃，二区温度：240℃，三区温度：240℃，四区温度：240℃，五区温度：230℃，六区温度：220℃，七区温度：210℃，八区温度：210℃，机头温度：240℃；螺杆转速：300-500r/min。
实施例1
取烘干后的PA6树脂62.5wt％、MCA 15.0wt％、碳酸钙晶须20.0wt％、抗氧剂10100.25wt％、抗氧剂168 0.25wt％、润滑剂0.5wt％、成核剂0.5wt％、断链剂0.5wt％和偶联剂0.5wt％在中速混合器中混合3-7min；将混合后的混合物料加入双螺杆挤出机中，熔融挤出，经熔融反应，挤出造粒；双螺杆挤出机的工艺条件为：
一区温度：240℃，二区温度：240℃，三区温度：240℃，四区温度：240℃，五区温度：230℃，六区温度：220℃，七区温度：210℃，八区温度：210℃，机头温度：240℃；螺杆转速：300-500r/min。
实施例2
取烘干后的PA6树脂62.5wt％、MCA 15.0wt％、硫酸镁晶须20.0wt％、抗氧剂10100.25wt％、抗氧剂168 0.25wt％、润滑剂0.5wt％、成核剂0.5wt％、断链剂0.5wt％和偶联剂0.5wt％在中速混合器中混合3-7min；将混合后的混合物料加入双螺杆挤出机中，熔融挤出，经熔融反应，挤出造粒；双螺杆挤出机的工艺条件为：
一区温度：240℃，二区温度：240℃，三区温度：240℃，四区温度：240℃，五区温度：230℃，六区温度：220℃，七区温度：210℃，八区温度：210℃，机头温度：240℃；螺杆转速：300-500r/min。
实施例3
取烘干后的PA6树脂62.5wt％、MCA 15.0wt％、硫酸钙晶须20.0wt％、抗氧剂10100.5wt％、润滑剂0.5wt％、成核剂0.5wt％、断链剂0.5wt％和偶联剂0.5wt％在中速混合器中混合3-7min；将混合后的混合物料加入双螺杆挤出机中，熔融挤出，经熔融反应，挤出造粒；双螺杆挤出机的工艺条件为：
一区温度：240℃，二区温度：240℃，三区温度：240℃，四区温度：240℃，五区温度：230℃，六区温度：220℃，七区温度：210℃，八区温度：210℃，机头温度：240℃；螺杆转速：300-500r/min。
实施例4
取烘干后的PA6树脂62.5wt％、MCA 15.0wt％、硫酸钙晶须20.0wt％、抗氧剂1680.5wt％、润滑剂0.5wt％、成核剂0.5wt％、断链剂0.5wt％和偶联剂0.5wt％在中速混合器中混合3-7min；将混合后的混合物料加入双螺杆挤出机中，熔融挤出，经熔融反应，挤出造粒；双螺杆挤出机的工艺条件为：
一区温度：240℃，二区温度：240℃，三区温度：240℃，四区温度：240℃，五区温度：230℃，六区温度：220℃，七区温度：210℃，八区温度：210℃，机头温度：240℃；螺杆转速：300-500r/min。
实施例5
取烘干后的PA6树脂62.5wt％、MCA 15.0wt％、硫酸钙晶须20.0wt％、抗氧剂10100.25wt％、抗氧剂168 0.25wt％、润滑剂0.5wt％、成核剂0.5wt％、断链剂0.5wt％和偶联剂0.5wt％在中速混合器中混合3-7min；将混合后的混合物料加入双螺杆挤出机中，熔融挤出，经熔融反应，挤出造粒；双螺杆挤出机的工艺条件为：
一区温度：240℃，二区温度：240℃，三区温度：240℃，四区温度：240℃，五区温度：230℃，六区温度：220℃，七区温度：210℃，八区温度：210℃，机头温度：240℃；螺杆转速：300-500r/min。
测试数据
由测试数据可见，晶须增强材料比玻璃纤维和滑石粉能明显改善复合材料的翘曲效果，而实施例3、4、5的力学性能明显强于实施例1、2，表明硫酸钙晶须比其他晶须在此体系中融合得更好，而实施例5比实施例3、4的翘曲效果更佳，表明抗氧剂1010 0.25wt％、抗氧剂168 0.25wt％的复配体系和硫酸钙晶须能达到更好的复配效果。

Claims (10)

1.一种氮系阻燃PA6复合材料，其特征在于:由以下重量百分比计的组分组成
。
2.根据权利要求1中的氮系阻燃PA6复合材料，其特征在于:所述晶须材料为碳酸钙晶须、硫酸钙晶须和硫酸镁晶须中的一种或几种。
3.根据权利要求1中的氮系阻燃PA6复合材料，其特征在于:所述晶须材料为硫酸钙晶须。
4.根据权利要求1中的氮系阻燃PA6复合材料，其特征在于:所述PA6树脂的粘度为2.2-2.8；所述润滑剂为N,N'-乙撑双硬脂酰胺；所述偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷。
5.根据权利要求1中的氮系阻燃PA6复合材料，其特征在于:所述抗氧剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯和三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯的一种或两种。
6.根据权利要求1中的氮系阻燃PA6复合材料，其特征在于:所述抗氧剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯和三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯按重量比为1:1复配的混合物。
7.根据权利要求1中的氮系阻燃PA6复合材料，其特征在于:所述润滑剂为N,N'-乙撑双硬脂酰胺。
8.根据权利要求1中的氮系阻燃PA6复合材料，其特征在于:所述偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷。
9.权利要求1-8中任何一种氮系阻燃PA6复合材料的制备方法，其步骤包括: 将所有组分放入中速混合器中混合3-7min，然后将混合后的混合物料加入双螺杆挤出机中，熔融挤出，经熔融反应，挤出造粒；所述双螺杆挤出机的工艺条件为各区温度为210-240℃，螺杆转速：300-500r/min。
10.权利要求1-8中任何一种氮系阻燃PA6复合材料在低压电器行业的应用。
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