CN106987117A - 一种复配磷氮系阻燃聚酰胺及其制备方法 - Google Patents

一种复配磷氮系阻燃聚酰胺及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106987117A
CN106987117A CN201710314271.8A CN201710314271A CN106987117A CN 106987117 A CN106987117 A CN 106987117A CN 201710314271 A CN201710314271 A CN 201710314271A CN 106987117 A CN106987117 A CN 106987117A
Authority
CN
China
Prior art keywords
phosphorus
compounding
flameproof polyamide
flame retardant
nitrogen system
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201710314271.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106987117B (zh
Inventor
陈春银
皮正亮
葛嘉宝
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guangdong Vlin Plastics Engineering Ltd By Share Ltd
Original Assignee
Guangdong Vlin Plastics Engineering Ltd By Share Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guangdong Vlin Plastics Engineering Ltd By Share Ltd filed Critical Guangdong Vlin Plastics Engineering Ltd By Share Ltd
Priority to CN201710314271.8A priority Critical patent/CN106987117B/zh
Publication of CN106987117A publication Critical patent/CN106987117A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106987117B publication Critical patent/CN106987117B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L77/00—Compositions of polyamides obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L77/06—Polyamides derived from polyamines and polycarboxylic acids
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/92—Measuring, controlling or regulating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L77/00—Compositions of polyamides obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L77/02—Polyamides derived from omega-amino carboxylic acids or from lactams thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2948/00—Indexing scheme relating to extrusion moulding
    • B29C2948/92—Measuring, controlling or regulating
    • B29C2948/92504—Controlled parameter
    • B29C2948/9258—Velocity
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2948/00—Indexing scheme relating to extrusion moulding
    • B29C2948/92—Measuring, controlling or regulating
    • B29C2948/92504—Controlled parameter
    • B29C2948/92704—Temperature
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2201/00—Properties
    • C08L2201/02—Flame or fire retardant/resistant
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/02—Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group
    • C08L2205/025—Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group containing two or more polymers of the same hierarchy C08L, and differing only in parameters such as density, comonomer content, molecular weight, structure
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/03—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

本发明公开了一种复配磷氮系阻燃聚酰胺及其制备方法，其技术方案要点是：由以下重量份数的组分组成：PA树脂60.2～80.1份；液体油类0.1～0.3份；三聚氰胺氰尿酸盐5～15份；磷氮系阻燃剂A 5～15份；磷氮系阻燃剂B 1～3份；磷氮系阻燃剂C 2～4份；金属氯化物0.3～1份；抗氧剂0.2～0.5份；润滑剂为0.5～1份。本发明的一种复配磷氮系阻燃聚酰胺，提高了MCA体系灼热丝点燃温度，使其高于750℃，同时大幅提高了阻燃效果。

Description

一种复配磷氮系阻燃聚酰胺及其制备方法
【技术领域】
本发明涉及一种高分子材料技术领域，尤其是一种复配磷氮系阻燃聚酰胺及其制备方法。
【背景技术】
聚酰胺俗称尼龙(PA)，是分子主链上含有重复酰胺基团(-NHCO-)的热塑性树脂总称，因具有良好的力学性能、电性能、耐热性、韧性、耐油性、耐磨性、自润滑性、耐化学药品性等优良性能，广泛的应用于电子电气、仪表、汽车等各个领域。但未经改性的尼龙其阻燃性能较差，其垂直燃烧只能达到UL94V-2级，氧指数为24左右，并且在燃烧过程中产生滴落，属于易燃材料，在使用过程中极易引发火灾，因此阻燃尼龙一般都经过阻燃改性。
迄今为止，有关PA的阻燃产品绝大多数是以含卤化合物为基础的，阻燃时产生的浓烟、毒性、腐蚀性气体给生产、应用和环境带来的二次性灾害以及国际上对二恶英问题争论等原因，使得这类阻燃剂尽管目前在阻燃舞台上具有举足轻重的地位，但人们曾经和正在致力寻找这类阻燃剂的替代品，即无卤阻燃剂。三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)正是在此背景下于20世纪80年代被日本开发出来的一款氮系阻燃剂，因其具有低烟、无毒或低毒、低腐蚀性、对产品颜色影响较小、光泽度高以及易于加工等优点，对热和紫外光稳定，大大迎合了向高效低毒方向发展的阻燃剂潮流，在国内外被广泛研究和应用。
MCA阻燃机理是气相阻燃，在分解过程中产生CO2、氨(NH3)等不燃性气体，通过稀释可燃性气体浓度从而阻隔空气，发挥阻燃作用，但燃烧过程中凝聚相的炭量较低、炭层松散、不能形成致密保护层,导致其阻燃效果较差，燃烧时间较长，容易滴落引燃，目前市面上该系列的产品基本只能达到UL94V2，同时，其GWFI测试也过不了750℃。这两大致命缺陷也降低了产品的档次，决定了其只能使用于阻燃要求不高的场合。
【发明内容】
本发明的一种复配磷氮系阻燃聚酰胺，提高了MCA体系灼热丝点燃温度，使其高于750℃，同时大幅提高了阻燃效果。
本发明另一目的是提供一种复配磷氮系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：
一种复配磷氮系阻燃聚酰胺，由以下重量份数的组分组成：
PA树脂60.2～80.1份；
液体油类0.1～0.3份；
三聚氰胺氰尿酸盐5～15份；
磷氮系阻燃剂A 5～15份；
磷氮系阻燃剂B 1～3份；
磷氮系阻燃剂C 2～4份；
金属氯化物0.3～1份；
抗氧剂0.2～0.5份；
润滑剂为0.5～1份。
优选的，所述PA树脂为市面上通用的中黏尼龙6或者尼龙66中的一种或两种混合物。
优选的，所述液体油类为扩散油或白矿油中的一种或两种混合物。液体油类对阻燃剂有包覆作用，易于保持其有效性。
优选的，所述阻燃剂三聚氰胺氰尿酸盐为MCA-19或者MC-25中的一种或两种混合物。
优选的，所述磷氮系阻燃剂A为N-乙基-丙烯酰胺基-2-氧-5，5-二甲基-1，3，2-二氧磷杂环己烷。利用磷、氮元素协同阻燃作用，提高对高分子材料的阻燃效果，减少阻燃剂在高分子材料的使用量。
优选的，所述磷氮系阻燃剂B为磷酸酯类阻燃剂TPP、RDP、BDP的一种或几种混合物。该组份均为无卤阻燃剂，均为磷酸芳酯。
优选的，所述磷氮系阻燃剂C为新型反应型磷系阻燃中间体。该阻燃剂能与聚合物单体以接枝或嵌段等形成共聚物，解决了有机阻燃剂在高分子材料中的分散性和迁移性问题，增加了阻燃剂的阻燃效率。
优选的，所述金属氯化物为氯化铁、氯化铜或氯化钙中的一种或几种混合物。
优选的，所述抗氧剂为酚类、无机磷酸盐类、复配螯合类的一种或几种复配而成,所述润滑剂为硬脂酰胺、硅酮粉或褐煤酸衍生物的一种或两种复配而成的混合物。
一种复配磷氮系阻燃聚酰胺的制备方法，包括以下步骤：
(1)原材料的处理及混合:PA树脂在110℃下烘2小时，控制水分含量在0.1以下；先将PA树脂及液体油类置于高混机中充分混和，再将其他所有助剂按顺序及比例置于高混机中，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220～250℃温度范围内熔融挤出，螺杆转速为320转/分；
(3)造粒及后处理:对挤出的物料进行水冷、风干、切粒、过磁得到成品。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
本发明的一种复配磷氮系阻燃聚酰胺及其制备方法，利用磷、氮元素协同阻燃作用，提高对高分子材料的阻燃效果，减少阻燃剂在高分子材料的使用量，降低阻燃材料的成本，和传统的MCA阻燃尼龙相比，不仅可以大幅减少燃烧时间，特别是较厚的制件，降低引燃的概率，采用非卤体系，从而减少了材料燃烧过程中的“二次危害”，同时，也可以解决市场上MCA阻燃体系750℃灼热丝起火的难题，能够应用在要求较高的无人看管电气领域，和溴系阻燃产品相比，不仅有着相当低廉的价格，更是有着其无法比拟的环保优势，拓宽了MCA阻燃体系产品的应用范围，有相当广阔的市场前景。
【具体实施方式】
结合具体实施例说明本发明的一种复配磷氮系阻燃聚酰胺的制备方法：
实施例1-6的步骤如下
(1)原材料的处理及混合:PA树脂在110℃下烘2小时，控制水分含量在0.1以下，先将PA树脂及液体油类置于高混机中充分混和，再将其他所有助剂按顺序及比例置于高混机中，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，螺杆温度：一区220℃、二区250℃、三区245℃、四区240℃、五区230℃、六区235℃、七区240℃、八区245℃、模头250℃，熔融挤出，螺杆转速为320转/分；
(3)造粒及后处理:对挤出的物料进行水冷、风干、切粒、过磁得到成品。
表1为各组分重量份数组成
性能测试
对按照实施例1中的工艺条件和表1中的物料配比制备出对实验1～6进行性能测试，其测试结果见表2。
表2性能测试数据
以上实施例仅用于解释本发明，不针对发明作任何形式的限制，凡依本发明技术方案作出的改变，所产生的功能作用未能超出本发明技术方案的范围是，均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种复配磷氮系阻燃聚酰胺，其特征在于由以下重量份数的组分组成：
PA树脂 60.2～80.1份；
液体油类 0.1～0.3份；
三聚氰胺氰尿酸盐 5～15份；
磷氮系阻燃剂A 5～15份；
磷氮系阻燃剂B 1～3份；
磷氮系阻燃剂C 2～4份；
金属氯化物 0.3～1份；
抗氧剂 0.2～0.5份；
润滑剂为 0.5～1份。
2.根据权利要求1所述的一种复配磷氮系阻燃聚酰胺，其特征在于：所述PA树脂为粘度在2.4～2.7的尼龙6或者尼龙66中的一种或两种混合物。
3.根据权利要求1所述的一种复配磷氮系阻燃聚酰胺，其特征在于：所述液体油类为扩散油或白矿油中的一种或两种混合物。
4.根据权利要求1所述的一种复配磷氮系阻燃聚酰胺，其特征在于：所述阻燃剂三聚氰胺氰尿酸盐为MCA-19或者MC-25中的一种或两种混合物。
5.根据权利要求1所述的一种复配磷氮系阻燃聚酰胺，其特征在于：所述磷氮系阻燃剂A为N-乙基-丙烯酰胺基-2-氧-5，5-二甲基-1，3，2-二氧磷杂环己烷。
6.根据权利要求1所述的一种复配磷氮系阻燃聚酰胺，其特征在于：所述磷氮系阻燃剂B为磷酸酯类阻燃剂TPP、RDP、BDP的一种或几种混合物。
7.根据权利要求1所述的一种复配磷氮系阻燃聚酰胺，其特征在于：所述磷氮系阻燃剂C为反应型磷系阻燃中间体。
8.根据权利要求1所述的一种复配磷氮系阻燃聚酰胺，其特征在于：所述金属氯化物为氯化铁、氯化铜或氯化钙中的一种或几种混合物。
9.根据权利要求1所述的一种复配磷氮系阻燃聚酰胺，其特征在于：所述抗氧剂为酚类、无机磷酸盐类、复配螯合类的一种或几种复配而成,所述润滑剂为硬脂酰胺、硅酮粉或褐煤酸衍生物的一种或两种复配而成的混合物。
10.一种复配磷氮系阻燃聚酰胺的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)原材料的处理及混合:PA树脂在110℃下烘2小时，控制水分含量在0.1以下，先将PA树脂及液体油类置于高混机中充分混和，再将其他所有助剂按顺序及比例置于高混机中，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220～250℃温度范围内熔融挤出，螺杆转速为320转/分；
(3)造粒及后处理:对挤出的物料进行水冷、风干、切粒、过磁得到成品。
CN201710314271.8A 2017-05-06 2017-05-06 一种复配磷氮系阻燃聚酰胺及其制备方法 Active CN106987117B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710314271.8A CN106987117B (zh) 2017-05-06 2017-05-06 一种复配磷氮系阻燃聚酰胺及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710314271.8A CN106987117B (zh) 2017-05-06 2017-05-06 一种复配磷氮系阻燃聚酰胺及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106987117A true CN106987117A (zh) 2017-07-28
CN106987117B CN106987117B (zh) 2019-10-08

Family

ID=59418789

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710314271.8A Active CN106987117B (zh) 2017-05-06 2017-05-06 一种复配磷氮系阻燃聚酰胺及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106987117B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11572455B2 (en) 2017-10-12 2023-02-07 Si Group, Inc. Antidegradant blend
US11879050B2 (en) 2018-05-03 2024-01-23 Si Group, Inc. Antidegradant blend

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102040833A (zh) * 2010-12-01 2011-05-04 福建奥峰科技有限公司 无卤增强阻燃高cti值pa6断路器用材料及其制备方法
CN103304992A (zh) * 2013-06-14 2013-09-18 慈溪金岛塑化有限公司 一种高灼热丝起燃温度阻燃尼龙组合物
CN103450668A (zh) * 2013-08-07 2013-12-18 上海日之升新技术发展有限公司 高强度碳纤维增强无卤阻燃pa6复合材料及其制备方法
CN104559154A (zh) * 2014-12-29 2015-04-29 江苏理工学院 环保型阻燃pa6材料及其制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102040833A (zh) * 2010-12-01 2011-05-04 福建奥峰科技有限公司 无卤增强阻燃高cti值pa6断路器用材料及其制备方法
CN103304992A (zh) * 2013-06-14 2013-09-18 慈溪金岛塑化有限公司 一种高灼热丝起燃温度阻燃尼龙组合物
CN103450668A (zh) * 2013-08-07 2013-12-18 上海日之升新技术发展有限公司 高强度碳纤维增强无卤阻燃pa6复合材料及其制备方法
CN104559154A (zh) * 2014-12-29 2015-04-29 江苏理工学院 环保型阻燃pa6材料及其制备方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11572455B2 (en) 2017-10-12 2023-02-07 Si Group, Inc. Antidegradant blend
US11879050B2 (en) 2018-05-03 2024-01-23 Si Group, Inc. Antidegradant blend

Also Published As

Publication number Publication date
CN106987117B (zh) 2019-10-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101293983B (zh) 一种膨胀阻燃聚丙烯组合物及其制备方法
CN104004350B (zh) 一种玻纤增强无卤阻燃聚酰胺6复合材料及其制备方法
CN108948476B (zh) 一种无卤阻燃聚乙烯材料及其制备方法
CN107129631A (zh) 膨胀型阻燃聚丙烯复合材料及其制备方法
CN102964667B (zh) 一种无卤阻燃聚乙烯复合材料及其制备方法
CN107286563A (zh) 一种用于abs电器开关外罩的膨胀型阻燃剂及其制备与应用
CN102746608A (zh) 一种abs树脂专用的环保无卤阻燃剂
CN108587145A (zh) 一种高灼热丝高cti值无卤阻燃玻纤增强pa6复合材料及其制备方法
CN103289290A (zh) 一种磷系协效阻燃abs复合材料及其制备方法
CN108610510A (zh) 磷杂菲磷腈复配阻燃剂、复合材料及其制备方法和应用
CN105088385A (zh) 一种阻燃锦纶纤维及其制备方法
CN106987117B (zh) 一种复配磷氮系阻燃聚酰胺及其制备方法
CN103740038A (zh) 高光泽无卤阻燃abs材料及其制备方法
CN109280259B (zh) 一种分布调控添加有ommt的eva/pa6阻燃复合材料及制备方法
CN114736500A (zh) 一种无卤阻燃聚碳酸酯/苯乙烯类树脂合金及其制备方法和应用
CN115505172B (zh) 一种无卤阻燃剂及其制备方法和应用
CN103694695B (zh) 一种玻纤增强无卤阻燃pa6／ps合金材料及其制备方法
CN110922518B (zh) 一种耐水膨胀型阻燃剂及其制备方法与应用
CN112646267A (zh) 含三嗪环和笼状结构阻燃剂的聚丙烯复合材料及其制备方法
CN101161775B (zh) 一种无卤环保型阻燃聚丙烯材料
CN108384178B (zh) 一种无卤阻燃abs复合材料及其制备方法
CN108929498B (zh) 一种聚氨基环三磷腈增效阻燃抑烟pvc及制备方法
CN114989602A (zh) 一种可激光打标无卤阻燃聚酰胺材料及其制备方法
CN104130505A (zh) 一种无卤阻燃交联聚丙烯及其制备方法与应用
CN103709589A (zh) 一种云母-abs阻燃绝缘材料及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant