CN106751808A - 一种高gwit高cti阻燃非增强pa66复合材料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高GWIT高CTI阻燃非增强PA66复合材料，其原料组分包括：尼龙PA66 65‑75份，阻燃协效剂3‑8份，有卤阻燃剂13‑20份，功能协效剂10‑15份，抗氧剂0.1‑0.3份，阻燃协效剂为硼酸锌、三氧化二锑或沉淀硫酸钡中的至少一种，功能协效剂为氮磷系阻燃剂，前述百分比为质量百分比。本发明高GWIT高CTI阻燃非增强PA66复合材料，在不影响材料力学性能、满足阻燃的前提下，显著提高了材料的灼热丝可燃性温度(GWIT)以及漏电起痕指数(CTI)，同时也降低配方成本。

Description

一种高GWIT高CTI阻燃非增强PA66复合材料
技术领域
本发明涉及一种高GWIT高CTI阻燃非增强PA66复合材料，属于高分子材料领域。
背景技术
未经改性的PA66阻燃性能较差，其垂直燃烧只能达到UL94V-2级，氧指数为24左右，属于易燃材料，在使用过程中极易引发火灾。尤其是在电子产品领域，除了对尼龙PA66有UL94阻燃级别V-0要求，更需要有高灼热丝(GWIT≥850℃)高漏电起痕指数(CTI≥250V)电气性能要求。
尼龙PA66的阻燃产品大致可分为有卤阻燃和无卤阻燃两个系列。有卤阻燃主要是溴锑复配阻燃，阻燃材料燃烧时在其表面生产多孔碳层，此层难燃、隔热、隔氧，又阻止可燃气进入燃烧气相，致使燃烧中为维持继续燃烧，必须具有足够的氧气和可燃性气体混合物，如果裂解生成的自由基被截留而消失，燃烧就会减慢或中断，通过分析溴锑系阻燃机理以及进行试验检测，此类产品具有较高的GWIT为775℃，因该体系含有三氧化二锑，所以大大降低了产品的漏电起痕指数CTI≤250V。无卤阻燃主要是红磷阻燃、二乙基次膦酸铝阻燃和氮系阻燃，红磷阻燃因颜色问题，故而有使用的局限性，二乙基次膦酸铝阻燃因成本问题，推广比较难。在非增强尼龙PA66阻燃改性中，推广最多的是氮系(MCA)阻燃，阻燃材料在燃烧时生产大量的非可燃性气体，将燃烧相与氧气充分隔绝，燃烧同时有低落带走热量，燃烧停止，此类阻燃产品无添加易导电添加剂，漏电起痕指数CTI≥250V，但GWIT≤750℃。综上所述，以上两种阻燃体系不能满足某些对GWIT和CTI要求很高的电子产品。
发明内容
为了解决现有技术中非增强PA66的GWIT和CTI不能同时兼顾等缺陷，本发明提供一种高GWIT高CTI阻燃非增强PA66复合材料。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：
一种高GWIT高CTI阻燃非增强PA66复合材料，其原料组分包括：
阻燃协效剂为硼酸锌、三氧化二锑或沉淀硫酸钡中的至少一种，功能协效剂为氮磷系阻燃剂，前述份数为质量份数。
本申请非增强PA66指不被玻纤增强的PA66，二者是完全不同的材料，玻纤会使材料的GWIT和CTI提升。现有非玻纤增强的PA66无法做到同时兼顾GWIT和CTI。
本申请通过对阻燃协效剂、功能协效剂等的选择，使组合物产生了非常显著的协同效应，在不影响力学性能的基础上，可满足阻燃、高GWIT和高CTI的要求。
为了进一步同时兼顾GWIT和CTI，优选，阻燃协效剂为硼酸锌、三氧化二锑和沉淀硫酸钡质量比为(3±2)：1:1的混合物。在卤素阻燃产品中，三氧化二锑的存在会严重降低CTI指数，本申请发明利用硼酸锌和沉淀硫酸钡部门代替三氧化二锑，在不影响阻燃效果的前提下，同时降低对CTI指数的影响。通过添加功能协效剂，与卤素体系复配，进而提升产品的GWIT和CTI。
为了能进一步保证产品的机械性能、阻燃性能，同时兼顾GWIT和CTI，优选，尼龙PA66为黏度为20-25g/10min的聚酰胺66。
为了在保证产品阻燃性能的同时，提高产品的GWIT和CTI，优选，有卤阻燃剂为十溴二苯乙烷或溴化聚苯乙烯中的至少一种。
为了进一步增强各组分之间的协同效应，功能协效剂为阻燃剂RHPP-085-3A-3h。
为了进一步增强各组分之间的协同效应，使产品GWIT和CTI得到进一步的提高，优选，抗氧剂为酚类抗氧剂或亚磷酸酯抗氧剂中的任意一种。
本申请高GWIT高CTI阻燃非增强尼龙PA66复合材料的制备方法是采用一步法工艺在高速混合机中将原料混合均匀，通过双螺杆挤出机挤出造粒、干燥，得到的粒料，粒料再经注塑机注塑成制品。
本发明未提及的技术均参照现有技术。
本发明高GWIT高CTI阻燃非增强PA66复合材料，在不影响材料力学性能、满足阻燃的前提下，显著提高了材料的灼热丝可燃性温度(GWIT)以及漏电起痕指数(CTI)，同时也降低配方成本。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。
各例中所用功能协效剂是深圳瑞鸿化工材料有限公司的阻燃剂，规格型号是RHPP-085-3A-3h；
实施例1:
取PA66切片65kg(规格牌号：神马EPR27)，阻燃协效剂三氧化二锑(厂家：湖南安华)1kg，硼酸锌(厂家：深圳立托)6kg，沉淀硫酸钡1kg，有卤阻燃剂十溴二苯乙烷(厂家：泰州百力)10kg,功能协效剂(深圳瑞鸿3A)10kg，抗氧剂1010(雅宝)100g和抗氧剂168(雅宝)100g，加入高速混合机中搅拌分散均匀，出料，将其加入双螺杆挤出机中熔融共混挤出造粒，干燥，得到阻燃粒料，经注塑机注塑样条，检测力学性能、垂直燃烧性能，灼热丝可燃性温度和漏电起痕性能，结果见表1。
实施例2:
取PA66切片68kg(规格牌号：神马EPR27)，阻燃协效剂三氧化二锑(厂家：湖南安华)6kg，有卤阻燃剂十溴二苯乙烷(厂家：泰州百力)10kg,功能协效剂(深圳瑞鸿3A)10kg，抗氧剂1010(雅宝)100g和抗氧剂168(雅宝)100g，加入高速混合机中搅拌分散均匀，出料，将其加入双螺杆挤出机中熔融共混挤出造粒，干燥，得到阻燃粒料，经注塑机注塑样条，检测力学性能、垂直燃烧性能，灼热丝可燃性温度和漏电起痕性能，结果见表1。
对比例1:
取PA66切片65kg(规格牌号：神马EPR27)，阻燃协效剂三氧化二锑(厂家：湖南安华)6kg，有卤阻燃剂十溴二苯乙烷(厂家：泰州百力)10kg,抗氧剂1010(雅宝)100g和抗氧剂168(雅宝)100g，加入高速混合机中搅拌分散均匀，出料，将其加入双螺杆挤出机中熔融共混挤出造粒，干燥，得到阻燃粒料，经注塑机注塑样条，检测力学性能、垂直燃烧性能，灼热丝可燃性温度和漏电起痕性能，结果见表1。
对比例2:
取PA66切片85kg(规格牌号：神马EPR27)，阻燃剂三聚氰胺氰脲酸盐MCA(寿光卫东)15kg，抗氧剂1010(雅宝)100g和抗氧剂168(雅宝)100g，加入高速混合机中搅拌分散均匀，出料，将其加入双螺杆挤出机中熔融共混挤出造粒，干燥，得到阻燃粒料，经注塑机注塑样条，检测力学性能、垂直燃烧性能，灼热丝可燃性温度和漏电起痕性能，结果见表1。
力学性能测试依据ASTM标准，阻燃性能测试依据UL94标准。灼热丝可燃性温度测试依据IEC60695-2-11:2000标准，漏电起痕指数测试依据IEC60112：2003标准。
以上所述仅为本发明的部分实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等均应包含在本发明的保护范围之内。
表1实施例材料性能

Claims (6)

1.一种高GWIT高CTI阻燃非增强PA66复合材料，其特征在于：其原料组分包括：
阻燃协效剂为硼酸锌、三氧化二锑或沉淀硫酸钡中的至少一种，功能协效剂为氮磷系阻燃剂，前述份数为质量份数。
2.按权利要求1所述的高GWIT高CTI阻燃非增强PA66复合材料，其特征在于：阻燃协效剂为硼酸锌、三氧化二锑和沉淀硫酸钡质量比为(8±2)：1:1的混合物。
3.按权利要求1或2所述的高GWIT高CTI阻燃非增强PA66复合材料，其特征在于：尼龙PA66为黏度为20-25g/10min的聚酰胺66。
4.按权利要求1或2所述的高GWIT高CTI阻燃非增强PA66复合材料，其特征在于：有卤阻燃剂为十溴二苯乙烷或溴化聚苯乙烯中的至少一种。
5.按权利要求1或2所述的高GWIT高CTI阻燃非增强PA66复合材料，其特征在于：功能协效剂为阻燃剂RHPP-085-3A-3h。
6.按权利要求1或2所述的高GWIT高CTI阻燃非增强PA66复合材料，其特征在于：抗氧剂为酚类抗氧剂或亚磷酸酯抗氧剂中的任意一种。
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