CN106589935A - 一种光伏材料用的高cti阻燃聚酰胺及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种光伏材料用的高CTI阻燃聚酰胺及其制备方法，其技术方案的要点是：包括以下原料，按重量百分比为：PA树脂31.2～42.2,PE树脂5～10,增韧剂2～5,复配阻燃剂15～26,复配协效阻燃剂3～7,CTI提高剂3～6,金属氧化物1～3,抗氧剂0.2～0.4,复配润滑剂为1,耐候剂为0.3～2,无碱玻璃纤维15～25。本发明提供一种光伏材料用的高CTI阻燃聚酰胺，具有很高的缺口冲击强度、阻燃性很好、生产成本较低和加工流动性好。

Description

一种光伏材料用的高CTI阻燃聚酰胺及其制备方法
【技术领域】
本发明属于高分子技术领域，具体涉及一种光伏材料用的高CTI阻燃聚酰胺及其制备方法。
【背景技术】
尼龙，即聚酰胺(PA)，是主链上含有酰胺基团(-NHCO-)的一类高分子化合物，是用量最大的通用工程塑料。因为主链中含有大量酰胺基，其强极性导致“氢键”效应，增强了尼龙分子间的结合，在宏观表现为优良的机械性能，并且还有耐磨性、耐油、耐腐蚀、自润滑性等优点，广泛用于工业及生活领域中。
随着科技的进步，近10年来市面上涌现了不少新型尼龙，如PA11、PA1010、PA12、PA1313、PA1414、PA9T、PA10T以及半芳香族尼龙等，而PA56更是我国近两年自主合成的生物基新型尼龙。尼龙56分子量比常规尼龙小，聚合度分布较集中，分子排列更加规整，结晶度略高，其熔点254.1℃，耐温可以媲美PA66，但其玻璃化温度、强度、柔软度、吸湿性、回弹性都优于尼龙6和尼龙66，完全可以替代尼龙66应用在汽车、纺织、机械、电子电器等领域，有广阔的应用前景，目前国内已有年产30吨的生产线。
由于聚酰胺具有优良的力学性能和成型加工性，广泛应用于汽车、建筑、电子电器和家电等行业。在一些有电或高温的应用行业，如电子电器行业，聚酰胺都需要进行阻燃。
目前国内研究PA/PE合金较多，但大部分都是在研究HDPE/PA合金或者薄膜领域这一块，而PA/LLDPE合金的研究相对较少。线性低密度聚乙烯(LLDPE)作为通用聚烯烃的一种，因其支链少、分子链段柔性、耐候性和韧性均较好，用来改性PA，不仅能起到一定的增韧效果，更能显著改善合金的流动性，特别适合一些结构复杂、体积较大的部件，还能降低成本。
【发明内容】
本发明目的是克服现有技术中的不足，提供一种光伏材料用的高CTI阻燃聚酰胺，具有很高的缺口冲击强度、阻燃性很好、生产成本较低和加工流动性好。
本发明的另一目的是提供上述高CTI阻燃聚酰胺的制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种光伏材料用的高CTI阻燃聚酰胺，包括以下原料，按重量百分比为：
PA树脂31.2～42.2,
PE树脂5～10,
增韧剂2～5,
复配阻燃剂15～26,
复配协效阻燃剂3～7,
CTI提高剂3～6,
金属氧化物1～3,
抗氧剂0.2～0.4,
复配润滑剂为1,
耐候剂为0.3～2,
无碱玻璃纤维15～25。
如上所述的一种光伏材料用的高CTI阻燃聚酰胺，所述PA树脂优选生物基新型尼龙56，具体为山东凯赛生物生产；
如上所述的一种光伏材料用的高CTI阻燃聚酰胺，所述PE树脂为LLDPE、LDPE或HDPE中的一种或几种混合,优选LLDPE树脂，具体为广东茂名石化生产。
如上所述的一种光伏材料用的高CTI阻燃聚酰胺，所述增韧剂具体如广州合诚HS2-002A(乙烯类弹性体接枝马来酸酐)或沈阳科通KT-7(三元乙丙橡胶接枝马来酸酐)，优先选择前者。
如上所述的一种光伏材料用的高CTI阻燃聚酰胺，所述复配阻燃剂为溴化聚苯乙烯、高效磷氮系阻燃剂或二乙基次磷酸铝的一种或几种，按一定比例复配而成，优选雅宝3010、广州华顺HS-PNA-A或寅源FR-ADP03。
如上所述的一种光伏材料用的高CTI阻燃聚酰胺，所述复配协效阻燃剂为锡酸盐，且不含锑类化合物，优选辰东FR7000。
如上所述的一种光伏材料用的高CTI阻燃聚酰胺，所述CTI提高剂具体如辰东所生产的复合磷酸盐PK5001。
如上所述的一种光伏材料用的高CTI阻燃聚酰胺，所述金属氧化物具体如珠江稀土所生产的氧化镧。
如上所述的一种光伏材料用的高CTI阻燃聚酰胺，所述抗氧剂具体如雅宝公司以主抗氧剂AT-1010、辅助抗氧剂AT-626以及第三组分安定螯合剂复配而成的PW-9225。
如上所述的一种光伏材料用的高CTI阻燃聚酰胺，所述润滑剂具体如硅酮粉GM100A或褐煤酸衍生物P12复配而成，其复配比例为6:5。
如上所述的一种光伏材料用的高CTI阻燃聚酰胺，所述耐候剂为尼龙专用受阻胺光稳定剂JADEWIN PA 612。
如上所述的一种光伏材料用的高CTI阻燃聚酰胺，所述无碱玻璃纤维具体如泰山公司无碱玻璃纤维TCR735。
如上所述的高CTI阻燃聚酰胺的制备方法的制备方法，包括如下步骤：
(1)原材料的处理：PA树脂在110℃下烘4小时，控制水分含量在0.1以下；将PA树脂、PE树脂及除玻纤以外的所有助剂按比例置于高混机中，高速搅拌3～5分钟，使各组分充分混合；
(2)熔融挤出：将混合好的物料加入双螺杆挤出机中，在熔融挤出的同时，于玻纤口引入无碱玻璃纤维，熔融挤出温度在230-260℃之间，螺杆转速为340转/分；
(3)造粒及后处理：对挤出的物料进行冷却、风干、切粒、过磁得到成品。
如上所述的一种光伏材料用的高CTI阻燃聚酰胺，所述光伏材料用的高CTI阻燃聚酰胺主要应用在光伏领域，特别是光电转换连接器等对材料CTI要求超高的室外部件。
与现有技术相比，本发明有如下优点：
本发明的光伏材料用的高CTI阻燃聚酰胺，采用新型尼龙56，CTI值能够达到300以上，最高可达600，具有良好的电性能，不仅能达到光伏材料高等级CTI要求，同时也没有添加目前常用的含硼类等有害物质，也未添加含锑的物料，节约了国家有限的战略资源，符合了欧美新环保要求，添加一定量的LLDPE，也能提高材料的流动性和耐候性，方便生产形状较为复杂的制件，且同时具有较好的增任性和耐候性，适用于室外环境，更加拓宽了光伏材料的应用前景。
【具体实施方式】
实施例1：
(1)原材料的处理：PA树脂在110℃下烘4小时，控制水分含量低于0.1％以下；将PA树脂、PE树脂及除玻纤以外的所有助剂按比例置于高混机中，高速搅拌3～5分钟，使各组分充分混合；
(2)熔融挤出：将混合好的物料加入双螺杆挤出机中，在熔融挤出的同时，于玻纤口引入无碱玻璃纤维，熔融挤出时，螺杆温度为：一区230℃、二区250℃、三区245℃、四区240℃、五区235℃、六区240℃、七区245℃、八区250℃、模头260℃，螺杆转速为340转/分；
(3)造粒及后处理：对挤出的物料进行冷却、风干、切粒、过磁得到成品。
表1为实施例1-6各组分重量百分比：
性能测试
对按照实施例1中的工艺步骤条件和表1中的物料配比制备出对比例1～6进行性能测试，其测试结果见表2。
表2性能测试数据
综上，本申请的光伏材料用的高CTI阻燃聚酰胺，采用新型尼龙56，产品柔韧性和耐候性均较好，CTI值较高，能显著改善合金的流动性。

Claims (8)

1.一种光伏材料用的高CTI阻燃聚酰胺，其特征在于：包括以下质量百分比组分：
PA树脂31.2～42.2,
PE树脂5～10,
增韧剂2～5,
复配阻燃剂15～26,
复配协效阻燃剂3～7,
CTI提高剂3～6,
金属氧化物1～3,
抗氧剂0.2～0.4,
复配润滑剂为1,
耐候剂为0.3～2,
无碱玻璃纤维15～25。
2.根据权利要求1所述的一种光伏材料用的高CTI阻燃聚酰胺，其特征在于：所述PE树脂为LLDPE、LDPE或HDPE中的一种或几种混合。
3.根据权利要求1所述的一种光伏材料用的高CTI阻燃聚酰胺，其特征在于：所述增韧剂为乙烯类弹性体接枝物或三元乙丙橡胶接枝物中的一种或两种混合。
4.根据权利要求1所述的一种光伏材料用的高CTI阻燃聚酰胺，其特征在于：所述复配阻燃剂为溴化聚苯乙烯、高效磷氮系阻燃剂或二乙基次磷酸铝的一种或几种复配而成。
5.根据权利要求1所述的一种光伏材料用的高CTI阻燃聚酰胺，其特征在于：所述复配协效阻燃剂为锡酸盐。
6.根据权利要求1所述的一种光伏材料用的高CTI阻燃聚酰胺，其特征在于：所述金属氧化物为氧化铁、氧化锌或氧化镧中的一种或几种混合。
7.根据权利要求1所述的一种光伏材料用的高CTI阻燃聚酰胺，其特征在于：所述抗氧剂由酚类、亚磷酸脂类、螯合剂复配而成。
8.权利要求1-7任一项所述高CTI阻燃聚酰胺的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)原材料的处理：PA树脂在110℃下烘4小时，控制水分含量在0.1以下；将PA树脂、PE树脂及除玻纤以外的所有助剂按比例置于高混机中，高速搅拌3～5分钟，使各组分充分混合；
(2)熔融挤出：将混合好的物料加入双螺杆挤出机中，在熔融挤出的同时，于玻纤口引入无碱玻璃纤维，熔融挤出温度在230-260℃之间，螺杆转速为340转/分；
(3)造粒及后处理：对挤出的物料进行冷却、风干、切粒、过磁得到成品。
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