CN108587145A - 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 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高灼热丝高CTI值无卤阻燃玻纤增强PA6复合材料及其制备方法。这种PA6复合材料是由以下质量份的原料组成:PA6树脂40~55份,增韧剂0~5份,氰尿酸三聚氰胺阻燃剂10~18份,次磷酸铝阻燃剂9~13份,三聚氰胺聚磷酸盐阻燃剂1~4份,玻璃纤维20~35份,抗氧剂0.3~0.5份,润滑剂0.3~1份。同时也公开了这种高灼热丝高CTI值无卤阻燃玻纤增强PA6复合材料的制备方法。本发明的高灼热丝、高CTI值、无卤阻燃玻纤增强PA6复合材料具有优异的阻燃性能,高灼热丝起燃温度,高耐漏电起痕性能,同时,本发明所制得的复合材料的综合力学性能优异,制备工艺简单,值得推广应用。
Description
技术领域
本发明涉及一种高灼热丝高CTI值无卤阻燃玻纤增强PA6复合材料及其制备方法。
背景技术
尼龙的主要特征是其力学性能优异,比如拉伸强度高、韧性好,能耐反复冲击震动,耐磨性能好,优异的自润滑性等,广泛被用于机械、交通、仪器仪表、电子电气、通信等产品。特别是玻纤增强尼龙提高了尼龙的各项机械性能,进一步拓宽了尼龙的使用范围。但尼龙属于易燃材料,加之近年来各行业对阻燃材料的要求不断提高,因此,阻燃增强尼龙成为高分子改性材料的热点。
CN104744931A公开了一种高灼热丝高CTI增强阻燃PA6复合材料及其制备方法。该复合材料添加了磷氮系阻燃剂、溴系阻燃剂和三氧化二锑。1.6mm厚度样条阻燃达UL94V0级, 3.0mm厚度样条在850℃的灼热丝不起燃,但由于该材料添加了溴系阻燃剂和三氧化二锑,这两种材料的离子浓度高,不利于材料的耐漏电起痕性能,因此其CTI值只有425V以下。
CN103602061A公开了一种高灼热丝起燃温度无卤阻燃尼龙复合材料及其制备方法,该复合材料添加了氰尿酸三聚氰胺、二乙基次磷酸铝、三聚氰胺聚磷酸盐。1.6mm厚度样条阻燃达V0,3.0mm厚度样条在820℃灼热丝不起燃。但是该材料中添加三聚氰胺聚磷酸盐达6~10 份,而三聚氰胺聚磷酸盐会对材料的耐漏电起痕性能有不利影响。且该文件并未涉及材料的耐漏电起痕性能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高灼热丝高CTI值无卤阻燃玻纤增强PA6复合材料及其制备方法。
发明所述无卤阻燃玻纤增强PA6复合材料的“高灼热丝”是指灼热丝测试满足1.6mm GWIT 800℃,“高CTI值”指相对漏电起痕指数(CTI)≥600V。
本发明所采取的技术方案是:
一种高灼热丝高CTI值无卤阻燃玻纤增强PA6复合材料,是由以下质量份的原料组成: PA6树脂40~55份,增韧剂0~5份,氰尿酸三聚氰胺阻燃剂10~18份,次磷酸铝阻燃剂9~13 份,三聚氰胺聚磷酸盐阻燃剂1~4份,玻璃纤维20~35份,抗氧剂0.3~0.5份,润滑剂0.3~1 份。
PA6复合材料中,PA6树脂的相对粘度为2.4~2.7。
PA6复合材料中,增韧剂为POE-g-MAH。
PA6复合材料中,次磷酸铝阻燃剂为二乙基次磷酸铝。
PA6复合材料中,玻璃纤维为无碱长玻璃纤维。
PA6复合材料中,抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂中的至少一种。
PA6复合材料中,润滑剂为硬脂酸锌、硅酮母粒、芥酸酰胺的至少一种。
这种高灼热丝高CTI值无卤阻燃玻纤增强PA6复合材料的制备方法,按上述的组成称取原料,混合,加入到双螺杆挤出机中挤出,造粒,干燥,得到高灼热丝高CTI值无卤阻燃玻纤增强PA6复合材料。
制备方法中,双螺杆挤出机的最高工作温度为235℃。
本发明的有益效果是:本发明的高灼热丝、高CTI值、无卤阻燃玻纤增强PA6复合材料具有优异的阻燃性能,高灼热丝起燃温度,高耐漏电起痕性能,同时,本发明所制得的复合材料的综合力学性能优异,制备工艺简单,值得推广应用。
具体如下:
1)本发明通过规避使用离子含量高的阻燃剂如溴系阻燃体系,来保证材料的高CTI值;甄选无卤阻燃剂氰尿酸三聚氰胺、二乙基次磷酸铝、三聚氰胺聚磷酸盐,并调整三者的配比,使复合材料同时兼具高灼热丝起燃温度、高CTI值、高阻燃的性能。
2)本发明所采用的阻燃剂同时发挥气相阻燃机理和凝聚相阻燃机理,提高材料的阻燃性能。
3)本发明涉及的制备方法中选定的最高温度为235℃,避免了阻燃剂和树脂在高温和高剪切条件下发生分解,同时保证了各组分的良好分散。
具体实施方式
一种高灼热丝高CTI值无卤阻燃玻纤增强PA6复合材料,是由以下质量份的原料组成: PA6树脂40~55份,增韧剂0~5份,氰尿酸三聚氰胺阻燃剂(MCA)10~18份,次磷酸铝阻燃剂9~13份,三聚氰胺聚磷酸盐阻燃剂(MPP)1~4份,玻璃纤维20~35份,抗氧剂0.3~0.5份,润滑剂0.3~1份。
优选的,一种高灼热丝高CTI值无卤阻燃玻纤增强PA6复合材料,是由以下质量份的原料组成:PA6树脂40~55份,增韧剂0~2份,氰尿酸三聚氰胺阻燃剂10~18份,次磷酸铝阻燃剂9~13份,三聚氰胺聚磷酸盐阻燃剂1~4份,玻璃纤维20~35份,抗氧剂0.5份,润滑剂0.5份。
优选的,PA6复合材料中,PA6树脂的相对粘度为2.4~2.7;进一步优选的,PA6树脂的相对粘度为2.4~2.5。
优选的,PA6复合材料中,增韧剂为POE-g-MAH。
优选的,PA6复合材料中,次磷酸铝阻燃剂为二乙基次磷酸铝(OP)。
优选的,PA6复合材料中,玻璃纤维为无碱长玻璃纤维。
优选的,PA6复合材料中,抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂中的至少一种;进一步优选的,抗氧剂是由抗氧剂1010和抗氧剂168以质量比1:1组成的复配物。
优选的,PA6复合材料中,润滑剂为硬脂酸锌、硅酮母粒、芥酸酰胺的至少一种;进一步优选的,润滑剂为硅酮母粒。
这种高灼热丝高CTI值无卤阻燃玻纤增强PA6复合材料的制备方法,按上述的组成称取原料,混合,加入到双螺杆挤出机中挤出,造粒,干燥,得到高灼热丝高CTI值无卤阻燃玻纤增强PA6复合材料。
优选的,制备方法中,双螺杆挤出机的最高工作温度为235℃;进一步的,双螺杆挤出机各温区的温度设定为:170℃、190℃、235℃、235℃、230℃、220℃、220℃、220℃、235℃。
以下通过具体的实施例对本发明的内容作进一步详细的说明。
实施例及对比例:
实施例1~4及对比例1~4的原料组成如表1所示。
表1实施例和对比例的原料组成
将上述各组分原料按质量份称好,投入高速搅拌机搅拌6~10分钟,然后加入到双螺杆挤出机挤出、造粒、干燥,得到产品。双螺杆挤出机各温区的温度设定为:170℃、190℃、235℃、 235℃、230℃、220℃、220℃、220℃、235℃。
本发明实例所用的原料信息如下:
PA6树脂:广东新会美达锦纶股份有限公司,型号:M2400;
增韧剂:沈阳科通塑料科技有限公司,型号:KT-10A;
MCA:河北耐昂阻燃材料有限公司,型号:MCA301;
OP:浙江传化华洋化工有限公司,型号:TF-9103;
MPP:四川精细化工研究院,型号:H101;
玻璃纤维:巨石集团有限公司,型号:988A;
抗氧剂:巴斯夫,型号Irganox 1076、Irganox 168;
润滑剂:道康宁,型号:MB50-002;
溴系阻燃剂:寿光卫东化工有限公司,型号:RDT-3;
三氧化二锑:锡矿山闪星锑业有限责任公司,型号:闪星99.9%。
实施例1~4及对比例1~4的制备所得的PA6材料测试结果如表2所示。材料的拉伸强度按照ASTM D-638测试;弯曲强度和弯曲模量按照ASTM D-790测试;缺口冲击强度按照ASTM D-256测试;阻燃性能按照UL-94测试;相对耐漏电起痕指数(CTI值)按照IEC 60112测试;灼热丝阻燃性能按照IEC 60695-2-13测试。
表2实施例和对比例的性能测试结果
注:表2中,“√”表示通过该测试,“×”表示不通过该测试。
通过上述结果可知,本发明实施例的复合材料1.6mm厚度样板在800℃的灼热丝不起燃, 3.2mm厚度样板在850℃的灼热丝不起燃,耐漏电起痕达值600V,1.6mm阻燃样条达到UL-94 V0级。该复合材料可广泛用于线圈骨架、插座、插头、电子器件支架、电子器件外壳等领域。
Claims (9)
1.一种高灼热丝高CTI值无卤阻燃玻纤增强PA6复合材料,其特征在于:由以下质量份的原料组成:PA6树脂40~55份,增韧剂0~5份,氰尿酸三聚氰胺阻燃剂10~18份,次磷酸铝阻燃剂9~13份,三聚氰胺聚磷酸盐阻燃剂1~4份,玻璃纤维20~35份,抗氧剂0.3~0.5份,润滑剂0.3~1份。
2.根据权利要求1所述的一种高灼热丝高CTI值无卤阻燃玻纤增强PA6复合材料,其特征在于:PA6树脂的相对粘度为2.4~2.7。
3.根据权利要求1所述的一种高灼热丝高CTI值无卤阻燃玻纤增强PA6复合材料,其特征在于:增韧剂为POE-g-MAH。
4.根据权利要求1所述的一种高灼热丝高CTI值无卤阻燃玻纤增强PA6复合材料,其特征在于:次磷酸铝阻燃剂为二乙基次磷酸铝。
5.根据权利要求1所述的一种高灼热丝高CTI值无卤阻燃玻纤增强PA6复合材料,其特征在于:玻璃纤维为无碱长玻璃纤维。
6.根据权利要求1所述的一种高灼热丝高CTI值无卤阻燃玻纤增强PA6复合材料,其特征在于:抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的一种高灼热丝高CTI值无卤阻燃玻纤增强PA6复合材料,其特征在于:润滑剂为硬脂酸锌、硅酮母粒、芥酸酰胺的至少一种。
8.一种高灼热丝高CTI值无卤阻燃玻纤增强PA6复合材料的制备方法,其特征在于:按权利要求1~7任一项所述的组成称取原料,混合,加入到双螺杆挤出机中挤出,造粒,干燥,得到高灼热丝高CTI值无卤阻燃玻纤增强PA6复合材料。
9.根据权利要求8所述的一种高灼热丝高CTI值无卤阻燃玻纤增强PA6复合材料的制备方法,其特征在于:双螺杆挤出机的最高工作温度为235℃。
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GR01 | Patent grant | ||
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