CN109679329A - 一种高灼热丝、高cti阻燃增强共聚尼龙复合材料及其制备方法 - Google Patents

一种高灼热丝、高cti阻燃增强共聚尼龙复合材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高灼热丝、高CTI阻燃增强共聚尼龙复合材料及其制备方法，该复合材料包括以下组分：共聚尼龙35‑50、玻璃纤维20‑33、溴系阻燃剂16‑24、三氧化二锑3‑6、CTI增强剂3‑8、抗氧剂0.1‑1、润滑剂0.1‑1。与现有技术相比，其优点在于：灼热丝起燃温度(GWIT)≥900℃，UL94阻燃为V‑0级(1.6mm、0.8mm)，CTI≥375V。明显提高了溴系阻燃材料的GWIT、CTI，同时保持了材料的机械性能。可广泛应用于断路器、接触器、开关等电子电气部件。

Description

一种高灼热丝、高CTI阻燃增强共聚尼龙复合材料及其制备 方法
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，具体地说是高灼热丝、高CTI阻燃增强共聚尼龙复合材料及其制备方法。
背景技术
目前溴系阻燃增强PA66或PA6材料已广泛应用于电子电器领域，由于PA66的加工温度较高，阻燃剂的耐温不够，导致阻燃增强尼龙PA66材料的颜色较差，大多用于制备黑色产品；溴系阻燃增强PA6材料的耐热性又相对较低；因此很难兼顾阻燃增强PA66或PA6材料的加工性能和耐热性能。而共聚尼龙的耐热性能介于PA66和PA6之间，可有效降低材料的加工温度，防止阻燃材料的黄变和降解。通过工艺和配方的优化，阻燃增强共聚尼龙材料的GWIT和CTI能达到930℃和375V，性能明显优于普通的阻燃增强PA66或PA6材料，可广泛应用断路器外壳、接触器、接插件、开关等电子电气部件。
发明内容
本发明的目的是针对上述阻燃尼龙材料的问题，提供一种高灼热丝、高CTI阻燃增强共聚尼龙复合材料。
本发明为实现上述目的，采用以下技术方案予以实现：
一种高灼热丝、高CTI阻燃增强共聚尼龙复合材料，包括以下重量份计的原料：共聚尼龙35-50份、玻璃纤维20-33份、溴系阻燃剂17-23份、三氧化二锑3-6份、CTI增强剂3-8份、抗氧剂0.1-1份、润滑剂0.1-1份。
所述尼龙为PA66和PA6的共聚物，粘数132。
所述玻璃纤维为无碱玻璃纤维，该玻璃纤维表面经过硅烷偶联剂浸泡处理。
所述阻燃剂为溴化聚苯乙烯。
所述三氧化二锑的纯度为99.8％。
所述CTI增强剂为表面经过特殊处理的复合磷酸盐材料。
所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂与亚磷酸酯类抗氧剂按1:1重量比复配而成。
所述润滑剂为硅酮类润滑剂。
上述高灼热丝、高CTI阻燃增强尼龙复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)称量各原料，并将共聚尼龙、溴化聚苯乙烯、三氧化二锑、CTI增强剂、抗氧剂、润滑剂按比例在高速混合机中混合均匀。
(2)将上述混合物加入双螺杆挤出机中熔融挤出，同时，在挤出过程中加入重量分数为20-33％的玻璃纤维，将熔融挤出物拉条后经冷却、风干、切粒、均化后，得到高灼热丝和高CTI燃增强共聚尼龙复合材料。
所述步骤(1)中，混合物的混料时间为2-3min。
所述步骤(2)中，双螺杆挤出机各段温度依次为240℃、250℃、260℃、265℃、260℃、260℃、250℃、250℃、机头温度270℃，螺杆转速400rpm。
所述注塑机的各段温度依次为250℃、265℃、275℃、270℃。
本发明与现有技术相比，采用熔融温度较低的共聚尼龙，在溴系阻燃剂的基础上加入适量的CTI增强剂，在保持原有材料机械性能的基础上，改善了共聚尼龙阻燃材料的加工性能，同时提高了材料的GWIT和CTI，获得GWIT≥930℃、CTI≥375V的溴系阻燃增强共聚尼龙复合材料。
具体实施方法
下面结合具体的实施例对本发明进行详细说明
实施例1-6，具体配方如表1所示：
表1实施例1-6的配方
表2复合材料的加工工艺
表3实施例1-6的性能数据
通过上述6个实施例的对比可以看出，通过配方和工艺的优化和可以使材料的力学性能、阻燃性能、灼热丝、CTI能达到最佳效果。
上述实施例为本发明的最佳实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化均应为等效的置换方式，都包括在本发明的保护范围之内限制本发明之权利范围。

Claims (10)

1.一种高灼热丝、高CTI阻燃增强共聚尼龙复合材料，其特征在于：包括以下重量份计的原料：共聚尼龙35-50份、玻璃纤维20-33份、溴系阻燃剂17-23份、三氧化二锑3-6份、CTI增强剂3-8份、抗氧剂0.1-1份、润滑剂0.1-1份。
2.根据权利要求1所述的一种高灼热丝、高CTI阻燃增强共聚尼龙复合材料，其特征在于：所述尼龙为PA66和PA6的共聚物，粘数132。
3.根据权利要求1所述的一种高灼热丝、高CTI阻燃增强共聚尼龙复合材料，其特征在于：所述玻璃纤维为无碱玻璃纤维，该玻璃纤维表面经过硅烷偶联剂浸泡处理。
4.根据权利要求1所述的一种高灼热丝、高CTI阻燃增强共聚尼龙复合材料，其特征在于：所述阻燃剂为溴化聚苯乙烯。
5.根据权利要求1所述的一种高灼热丝、高CTI阻燃增强共聚尼龙复合材料，其特征在于：所述三氧化二锑的纯度为99.8％。
6.根据权利要求1所述的一种高灼热丝、高CTI阻燃增强共聚尼龙复合材料，其特征在于：所述CTI增强剂为表面经过特殊处理的复合磷酸盐材料。
7.根据权利要求1所述的一种高灼热丝、高CTI阻燃增强共聚尼龙复合材料，其特征在于：所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂与亚磷酸酯类抗氧剂按1:1重量比复配而成。
8.根据权利要求1所述的一种高灼热丝、高CTI阻燃增强共聚尼龙复合材料，其特征在于：所述润滑剂为硅酮类润滑剂。
9.权利要求1-8任意之一所述高灼热丝、高CTI阻燃增强尼龙复合材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)称量各原料，并将共聚尼龙、溴化聚苯乙烯、三氧化二锑、CTI增强剂、抗氧剂、润滑剂按比例在高速混合机中混合均匀。
(2)将上述混合物加入双螺杆挤出机中熔融挤出，同时，在挤出过程中加入重量分数为20-33％的玻璃纤维，将熔融挤出物拉条后经冷却、风干、切粒、均化后，得到高灼热丝和高CTI燃增强共聚尼龙复合材料。
10.根据权利要求9所述高灼热丝、高CTI阻燃增强尼龙复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中，混合物的混料时间为2-3min；
所述步骤(2)中，双螺杆挤出机各段温度依次为240℃、250℃、260℃、265℃、260℃、260℃、250℃、250℃、机头温度270℃，螺杆转速400rpm；
所述注塑机的各段温度依次为250℃、265℃、275℃、270℃。
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