CN114854192A - 一种可激光打标mca阻燃增强pa6材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及高分子材料技术领域，尤其涉及一种可激光打标MCA阻燃增强PA6材料及其制备方法，包括如下重量份的各组分：PA6树脂57.8~63份，无碱玻璃纤维25~30份，MCA阻燃剂6~10份，阻燃协效剂3~5份，抗氧剂0.2~0.4份，润滑剂0.3份，激光打标助剂0~0.5份，所述抗氧剂为主抗氧剂和辅抗氧剂按照1：1的重量比例复合组成；本发明通过MCA阻燃剂、阻燃协效剂、激光打标助剂、抗氧剂、润滑剂进行复配，同时在工艺上通过最佳的设备和生产工艺，进而保证阻燃剂和激光打标助剂均匀分散在基体中，从而得到具有良好力学性能且激光雕刻清晰的激光打标材料，可应用于对激光标记有要求的电子电器和接插件类产品。
Description
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，尤其涉及一种可激光打标MCA阻燃增强PA6材料及其制备方法。
背景技术
激光标记具有清晰自动化程度高且不易丢失标记信息，并材料成本低，越来越受市场欢迎，激光标记是利用激光的热效应使物体表面发生炭化、发泡或变色反应，从而得到不同于物体基体颜色的标识。激光标记技术作为一种新型标记方法，具有环境友好、标识永久、标识灵活等优点。同时激光标记速度快、精度高和可高度自动化的特点，使其正迅速代替传统的油墨印刷和丝网印刷，成为一种高效、常规的加工手段。
近些年来，随着我国电子电器工业快速发展，对可激光打标的阻燃增强PA6材料需求量日益增长，但并非所有的改性增强PA6材料都能在激光照射下得到轮廓鲜明且与底色对比明显的打标效果。以次膦酸盐为阻燃剂的阻燃PA材料为例，其在激光打标的时候，由于产生的热量较大而导致材料表面温度急剧上升，从而使材料分解，产生的磷酸和焦磷酸会促进基材成炭，较多的碳化层容易导致图案发黑或麻点不良等现象。为了得到兼具激光打标效果好、阻燃高效且力学性能优异的尼龙复合材料，阻燃剂和激光打标助剂的改进尤为重要，并且如何通过体系的组分调配在不牺牲尼龙材料的机械性能情况下有效提升材料阻燃性和激光打标效果的研究具有较大的市场潜力和生产效益。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成本领域技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的目的之一是提供一种可激光打标MCA阻燃增强PA6材料，采用MCA阻燃剂、阻燃协效剂、无碱玻璃纤维、激光打标助剂进行共混，得到兼具激光打标效果好、阻燃高效且力学性能优异的尼龙复合材料。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种可激光打标MCA阻燃增强PA6材料，按照重量份数计算，包括如下组分：PA6树脂57.8～63份，无碱玻璃纤维25～30份，MCA阻燃剂6～10份，阻燃协效剂3～5份，抗氧剂0.2～0.4份，润滑剂0.3份，激光打标助剂0～0.5份。本发明在无碱玻璃纤维增强的基础上，加入MCA阻燃剂、激光打标助剂和阻燃协效剂等成分，可以在保持材料优异机械性能的前提下，满足欧盟Rohs环保要求，并且进一步提高到无卤素材料的水平，使得材料安全且无污染，并且制得的复合材料可以满足均匀的激光打标，不掉色、不褪色，满足了从性能、环保、美观、打标等个性化定制的多方面需求。
进一步的，所述PA6树脂可通过市场购得。所述PA6树脂为中粘度PA6，所述PA6树脂的相对粘度为2.8±0.1，若粘度过小，会导致得到的可激光打标MCA阻燃增强PA6材料太脆，若粘度过高，则制备过程不利于阻燃剂的有效分散；本发明PA6树脂的相对粘度控制在2.8±0.1之间，不仅能够保证填充物充分分散，而且得到的可激光打标MCA阻燃增强PA6材料具有一定的韧性，满足电子电器行业的技术要求。
进一步的，所述无碱玻璃纤维的直径为10～14um，长度为3.0～4.5mm。无碱玻璃纤维的直径对材料的力学性能会产生一定的影响，直径低于10um的无碱玻璃纤维价格过高，性价比低，同时由于粒径过小，影响体系分散，直径高于14um的无碱玻璃纤维的加工流动性会降低，另外也可能引起玻璃纤维外露影响产品外观。本发明控制无碱玻璃纤维的直径为10～14um，长度为3.0～4.5mm，使得经侧喂入料的无碱玻璃纤维经过剪切，可以保证其长度和直径的比例范围最大化，提高纤维增强的效果。
MCA阻燃剂为凝聚相阻燃剂，其中的含磷基团有催化成炭的作用，形成的炭层覆盖在聚合物的表面，阻止可燃物进入聚合物的内层进行热氧化反应，起到隔绝可燃气体和隔热的作用，减缓了聚合物的降解。
进一步地，所述阻燃协效剂为锑酸钠、三氧化二锑、五氧化二锑、硼酸锌中的一种或多种，促进燃烧时形成完整炭层，且阻燃协效剂参与反应生成不燃气体附着在可燃物周围能够起到隔绝氧气的作用，进一步提升阻燃性能和降低MCA阻燃剂的用量。
进一步地，所述润滑剂为PETS、硬脂酸钙中的一种或多种。PETS在高温下具有良好的热稳定性和低挥发性，良好的脱模和流动性能，应用于改性PA6产品加工中，能作为内外均衡的高温润滑剂，改进PA6树脂的流动性，降低树脂的粘度，同时还具有防止玻璃纤维外露，提高制品外观的优势。硬脂酸钙是中强碱钙的硬脂酸盐，具有较强的极性，可与PA6材料的化学活性点形成较稳定的络合体系。硬脂酸钙的两个长链烷基，与PA6材料的相容性较小，在PA6材料内部构成局部的微观两相界面，即润滑膜。非极性的长链烷基所形成的局部润滑界面与极性树脂链段间的作用力小于树脂链段间的作用力，又由于树脂链段间有许多小孔隙，所以当树脂链段发生位移时，可以任意变形的烷基被挤入与之相邻的其他孔隙中，从而减少了树脂链段位移时的阻力，起到内润滑作用。
进一步地，所述抗氧剂为主抗氧剂和辅抗氧剂按照1：1的重量比例复合组成，所述主抗氧剂为N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺或四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯的一种，所述辅抗氧剂为三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯或双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇双亚磷酸酯的一种。由于PA6在聚合过程中存在一些小分子低聚物和端氨基等未封端基团的存在，在光、热的作用可造成PA6断键分解，与氧气接触后进一步氧化形成带色的过氧化物，从而引起材料泛黄。另外空气中的氮氧化合物NOx也会引起PA6氨基氧化生成黄色物质(醌类结构)，导致材料泛黄。进而影响外观和材料的性能，本发明通过将主抗氧剂和辅抗氧剂复合使用，能够更加有效的防止材料加工过程中高温氧化降解，同时能防止材料在使用中受环境影响氧化变色，获得长效稳定性。
优选地，所述主抗氧剂为N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺，所述辅抗氧剂为双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇双亚磷酸酯。N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺和双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇双亚磷酸酯的复合调配，可显著降低PA6的分解作用，其机理主要在于二者的协同效应：N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺是一种受阻酚类化合物，其作为一种链终止型抗老化剂可有效终止PA6断键分解；而双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇双亚磷酸酯作为一种防护性抗老化剂，其可有效将醌类结构还原为醇，降低链式自由基反应活性，两者协同作用，防止材料在使用中受环境影响氧化变色，提高材料稳定性。
进一步地，所述激光打标助剂为默克8825和默克8208的一种或多种。其中默克8208含有激光吸收剂和显色剂，使得标识效果受基材影响较小，提高激光打标效果；默克8825含有吸热性质的无机物，能够促使PA6材料更好的吸收激光能量转化成热能，从而进一步促进PA6材料表面的碳化、蒸发及化学反应。通过在原料中添加激光打标助剂，可以使在塑料表面激光打标/打码更加顺利，大大提高了塑料材料激光标识的清晰度，其较低的添加量使得使用成本降低，而且适用于不同类型的激光打码器。
本发明的目的之二是提供一种可激光打标MCA阻燃增强PA6材料的制备方法，通过工艺控制完成材料制备，并满足0.8mm的V-2级阻燃。
一种可激光打标MCA阻燃增强PA6材料的制备方法，包括如下操作步骤：
S1：预先将MCA阻燃剂、阻燃协效剂用高速混合机混合均匀成第一混合物，混合温度＜60°，混合时间＜30S；由于阻燃协效剂为无机物，其在PA6基体中不易分散，本发明通过预先将MCA阻燃剂、阻燃协效剂用高速混合机混合均匀成第一混合物，保证阻燃体系混合均匀，使得小分子结构中MCA阻燃剂和阻燃协效剂占比相同，提升PA6基体中阻燃剂的分散度；
S2：将S1中所得第一混合物置于真空干燥箱中干燥；干燥时间为12～24h，干燥温度为40～60℃；MCA阻燃剂是一类良好的阻燃剂，但商品化的MCA阻燃剂阻燃PA6时抗熔滴性差，本发明通过将MCA阻燃剂和阻燃协效剂预先混合成第一混合物，再对其单独干燥，提升阻燃效果；
S3：将PA6树脂、激光打标助剂、抗氧剂和润滑剂用高速混合机混合均匀成第二混合物，混合温度＜60°，混合时间＜30S；保证增强PA6材料体系混合均匀；
S4：将S3中所得第二混合物置于真空干燥箱中干燥；干燥时间为12～36h，干燥温度为40～80℃；PA6树脂由于其结构中的酰胺键，易与水分子形成分子间氢键，导致材料易吸水，刚性变差，本发明通过控制引入双螺杆挤出机的主喂料口的第一混合物和第二混合物干燥，防止高温熔融混合时PA6的水解，提高增强效果；
S5：将S2和S4步骤中干燥的第一混合物和第二混合物通过两台失重称从双螺杆挤出机的主喂料口下料；
S6：将无碱玻璃纤维从双螺杆挤出机的侧喂料加入，避免无碱玻璃纤维过度磨碎，通过挤出造粒并干燥得到目标产物。
进一步地，双螺杆挤出机的长径比为36：1，料筒各段温度设置为：一区35～45℃、二区210～230℃、三区230～240℃、四区230～240℃、五区190～210℃、六区190～210℃、七区190～210℃、八区220～240℃、九区220～240℃和模头温度220～240℃。一区温度只起到输送作用，防止物料过早熔化，导致送料不畅和加料架桥，所以温度较低；二区、三区、四区温度较高，主要起到物料熔融作用，五区，六区，七区温度较低，防止阻燃剂降解，八区，九区温度较高，主要原因是较高的温度能够起到塑料熔体粘度降低方便抽真空，排除小分子和水分，使得PA6阻燃材料颜色和性能优异。
进一步地，双螺杆挤出机的转速设置为主机转速200～400r/min，侧喂转速150r/min。本发明控制反应区的温度在220～240℃之间，同时通过控制双螺杆挤出机的长径比为36：1，通过高转速，从而使阻燃剂均匀分散在PA6基体中，提高了阻燃协效剂的分散度。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明通过严格控制上述原料的配比制得可激光打标MCA阻燃增强PA6材料，其环保无毒，耐热稳定性高，且具有良好的激光打标效果、较佳的拉伸强度、弯曲强度和高阻燃性等性能；其中，通过加入MCA阻燃剂和阻燃协效剂复配使用，进一步改善尼龙复合材料的阻燃性和耐高温性能；大幅度提高PA6材料的阻燃效率，还有效降低了燃烧时的烟浓度，在燃烧过程中起到隔热、隔氧的作用。通过激光打标助剂增强激光束的能量吸收进而提升激光打标效果，调节显色程度；进而实现0.8mm的V-2阻燃，可激光打标，满足电子电器产品对激光打标和阻燃的要求。
(2)本发明通过加入无碱玻璃纤维并控制其直径，提升PA6材料的力学性能和耐热性；采用的抗氧剂能够提高材料的耐候性和使用寿命；采用的润滑剂能有效改善物料在PA6材料中的分散性、相容性和粘接力，进而提升PA6材料的整体力学性能。使得拉伸强度可达80MPa，弯曲强度达到125MPa，悬臂梁缺口冲击强度4.0KJ/m2，可以完全满足电子电器PA6材料对阻燃材料的要求，尤其适用于接插件产品要求。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，对依据本发明提出的一种可激光打标MCA阻燃增强PA6材料及其制备方法，其具体实施方式、特征及其功效，详细说明如下。
具体实施方式中的材料来源：
PA6树脂：B280A(粘度＝2.8)，威名石化有限公司；
无碱玻璃纤维：560A(直径为10～14um，长度为3.0～4.5mm)，巨石集团；
MCA阻燃剂：MC25(纯度≥99.5％，水分＜0.2％)，寿光普尔化工材料有限公司；
阻燃协效剂：锑酸钠，星贝达化工材料有限公司；三氧化二锑，常德辰州化工材料有限公司；
主抗氧剂：抗氧剂1098，天津利安隆材料有限公司；
辅抗氧剂：抗氧剂626，天津利安隆材料有限公司；
润滑剂：PETS，美国龙沙公司；硬脂酸钙，上海迈瑞尔化学技术有限公司；
激光打标助剂：默克8825、默克8208，默克公司。
实施例1
一种可激光打标MCA阻燃增强PA6材料，按照重量份数计算，包括如下组分：PA6树脂为63份、MCA阻燃剂为8份、三氧化二锑为3份、抗氧剂1098为0.2份、抗氧剂626为0.2份、PETS为0.3份、默克8208为0.3份和无碱玻璃纤维为25份。
一种可激光打标MCA阻燃增强PA6材料的制备方法，包括如下操作步骤：
S1：将MCA阻燃剂、三氧化二锑在50℃下用高速混合机混合30S成第一混合物；
S2：将S1中所得第一混合物置于真空干燥箱中干燥12h，干燥温度为40℃；
S3：将PA6树脂、默克8208、抗氧剂1098、抗氧剂626和PETS在50℃下用高速混合机混合30S成第二混合物；
S4：将S3中所得第二混合物置于真空干燥箱中干燥12h，干燥温度为60℃；
S5：将S2和S4步骤中干燥的第一混合物和第二混合物通过两台失重称从双螺杆挤出机的主喂料口下料，主机转速为300r/min；
S6：将无碱玻璃纤维从双螺杆挤出机的侧喂料加入，侧喂转速为150r/min，通过挤出造粒并干燥得到可激光打标MCA阻燃增强PA6材料。
实施例2
一种可激光打标MCA阻燃增强PA6材料，按照重量份数计算，包括如下组分：PA6树脂为63份、MCA阻燃剂为8份、锑酸钠为3份、抗氧剂1098为0.2份、抗氧剂626为0.2份、默克8825为0.3份、PETS为0.3份和无碱玻璃纤维为25份。
一种可激光打标MCA阻燃增强PA6材料的制备方法，包括如下操作步骤：
S1：将MCA阻燃剂、锑酸钠在60℃下用高速混合机混合25S成第一混合物；
S2：将S1中所得第一混合物置于真空干燥箱中干燥14h，干燥温度为40℃；
S3：将PA6树脂、默克8825、抗氧剂1098、抗氧剂626和PETS在60℃下用高速混合机混合20S成第二混合物；
S4：将S3中所得第二混合物置于真空干燥箱中干燥12h，干燥温度为70℃；
S5：将S2和S4步骤中干燥的第一混合物和第二混合物通过两台失重称从双螺杆挤出机的主喂料口下料，主机转速为300r/min；
S6：将无碱玻璃纤维从双螺杆挤出机的侧喂料加入，侧喂转速为150r/min，通过挤出造粒并干燥得到可激光打标MCA阻燃增强PA6材料。
实施例3
一种可激光打标MCA阻燃增强PA6材料，按照重量份数计算，包括如下组分：PA6树脂为62.8份、MCA阻燃剂为8份、三氧化二锑为3份、抗氧剂1098为0.2份、抗氧剂626为0.2份、默克8208为0.5份、硬脂酸钙为0.3份和无碱玻璃纤维为25份。
一种可激光打标MCA阻燃增强PA6材料的制备方法，包括如下操作步骤：
S1：将MCA阻燃剂、三氧化二锑在50℃下用高速混合机混合30S成第一混合物；
S2：将S1中所得第一混合物置于真空干燥箱中干燥12h，干燥温度为40℃；
S3：将PA6树脂、默克8208、抗氧剂1098、抗氧剂626和硬脂酸钙在50℃下用高速混合机混合30S成第二混合物；
S4：将S3中所得第二混合物置于真空干燥箱中干燥15h，干燥温度为60℃；
S5：将S2和S4步骤中干燥的第一混合物和第二混合物通过两台失重称从双螺杆挤出机的主喂料口下料，主机转速为250r/min；
S6：将无碱玻璃纤维从双螺杆挤出机的侧喂料加入，通过挤出造粒并干燥得到可激光打标MCA阻燃增强PA6材料。
实施例4
一种可激光打标MCA阻燃增强PA6材料，按照重量份数计算，包括如下组分：PA6树脂为62.8份、MCA阻燃剂为6份、三氧化二锑为5份、抗氧剂1098为0.2份、抗氧剂626为0.2份、默克8825为0.5份、硬脂酸钙为0.3份和无碱玻璃纤维为25份。
一种可激光打标MCA阻燃增强PA6材料的制备方法，包括如下操作步骤：
S1：将MCA阻燃剂、三氧化二锑在50℃下用高速混合机混合30S成第一混合物；
S2：将S1中所得第一混合物置于真空干燥箱中干燥12h，干燥温度为40℃；
S3：将PA6树脂、默克8825、抗氧剂1098、抗氧剂626和硬脂酸钙在50℃下用高速混合机混合30S成第二混合物；
S4：将S3中所得第二混合物置于真空干燥箱中干燥20h，干燥温度为50℃；
S5：将S2和S4步骤中干燥的第一混合物和第二混合物通过两台失重称从双螺杆挤出机的主喂料口下料，主机转速为200r/min；
S6：将无碱玻璃纤维从双螺杆挤出机的侧喂料加入，通过挤出造粒并干燥得到可激光打标MCA阻燃增强PA6材料。
实施例5
一种可激光打标MCA阻燃增强PA6材料，按照重量份数计算，包括如下组分：PA6树脂为57.8份、MCA阻燃剂为8份、三氧化二锑为3份、抗氧剂1098为0.2份、抗氧剂626为0.2份、默克8825为0.5份、硬脂酸钙为0.3份和无碱玻璃纤维为30份。
一种可激光打标MCA阻燃增强PA6材料的制备方法，包括如下操作步骤：
S1：将MCA阻燃剂、三氧化二锑在50℃下用高速混合机混合30S成第一混合物；
S2：将S1中所得第一混合物置于真空干燥箱中干燥12h，干燥温度为40℃；
S3：将PA6树脂、默克8825、抗氧剂1098、抗氧剂626和硬脂酸钙在50℃下用高速混合机混合30S成第二混合物；
S4：将S3中所得第二混合物置于真空干燥箱中干燥12h，干燥温度为60℃；
S5：将S2和S4步骤中干燥的第一混合物和第二混合物通过两台失重称从双螺杆挤出机的主喂料口下料，主机转速为300r/min；
S6：将无碱玻璃纤维从双螺杆挤出机的侧喂料加入，通过挤出造粒并干燥得到可激光打标MCA阻燃增强PA6材料。
对比例1
一种MCA阻燃增强PA6材料，按照重量份数计算，包括如下组分：PA6树脂为63.3份、MCA阻燃剂为8份、三氧化二锑为3份、抗氧剂1098为0.2份、抗氧剂626为0.2份、硬脂酸钙为0.3份和无碱玻璃纤维为25份。
一种MCA阻燃增强PA6材料的制备方法，包括如下操作步骤：
S1：将MCA阻燃剂、三氧化二锑在50℃下用高速混合机混合30S成第一混合物；
S2：将S1中所得第一混合物置于真空干燥箱中干燥12h，干燥温度为40℃；
S3：将PA6树脂、抗氧剂1098、抗氧剂626和硬脂酸钙在50℃下用高速混合机混合30S成第二混合物；
S4：将S3中所得第二混合物置于真空干燥箱中干燥12h，干燥温度为60℃；
S5：将S2和S4步骤中干燥的第一混合物和第二混合物通过两台失重称从双螺杆挤出机的主喂料口下料，主机转速为300r/min；
S6：将无碱玻璃纤维从双螺杆挤出机的侧喂料加入，侧喂转速为150r/min，通过挤出造粒并干燥得到MCA阻燃增强PA6材料。
对比例2
一种可激光打标MCA阻燃增强PA6材料，按照重量份数计算，包括如下组分：PA6树脂为63份、MCA阻燃剂为8份、三氧化二锑为3份、抗氧剂1098为0.2份、抗氧剂626为0.2份、PETS为0.3份、默克8208为0.3份和无碱玻璃纤维为25份。
一种可激光打标MCA阻燃增强PA6材料的制备方法，包括如下操作步骤：
S1：将预干燥的MCA阻燃剂、三氧化二锑、PA6树脂、默克8208、抗氧剂1098、抗氧剂626和PETS从双螺杆挤出机的主喂料口下料，主机转速为300r/min；
S2：将无碱玻璃纤维从双螺杆挤出机的侧喂料加入，侧喂转速为150r/min，通过挤出造粒并干燥得到可激光打标MCA阻燃增强PA6材料。
对比例3
一种MCA阻燃增强PA6材料，按照重量份数计算，包括如下组分：PA6树脂为60.8份、MCA阻燃剂为8份、抗氧剂1098为0.2份、抗氧剂626为0.2份、硬脂酸钙为0.3份和无碱玻璃纤维为30份。
一种MCA阻燃增强PA6材料的制备方法，包括如下操作步骤：
S1：将MCA阻燃剂置于真空干燥箱中干燥12h，干燥温度为40℃；
S2：将PA6树脂、抗氧剂1098、抗氧剂626和硬脂酸钙在50℃下用高速混合机混合30S成第一混合物；
S3：将S2中所得第一混合物置于真空干燥箱中干燥12h，干燥温度为60℃；
S4：将S1和S3步骤中干燥的MCA阻燃剂和第一混合物通过两台失重称从双螺杆挤出机的主喂料口下料，主机转速为300r/min；
S5：将无碱玻璃纤维从双螺杆挤出机的侧喂料加入，通过挤出造粒并干燥得到MCA阻燃增强PA6材料。
对比例4
一种增强PA6材料，按照重量份数计算，包括如下组分：PA6树脂为68.8份、抗氧剂1098为0.2份、抗氧剂626为0.2份、硬脂酸钙为0.3份和无碱玻璃纤维为30份。
一种增强PA6材料的制备方法，包括如下操作步骤：
S1：将PA6树脂、抗氧剂1098、抗氧剂626和硬脂酸钙在50℃下用高速混合机混合30S成第一混合物；
S2：将S1中所得第一混合物置于真空干燥箱中干燥12h，干燥温度为60℃；
S3：将S2步骤中干燥的第一混合物通过失重称从双螺杆挤出机的主喂料口下料，主机转速为300r/min；
S4：将无碱玻璃纤维从双螺杆挤出机的侧喂料加入，通过挤出造粒并干燥得到增强PA6材料。
性能结果
将实施例1～5以及对比例1～4得到的增强PA6材料于100-120℃烘箱干燥4h后注塑标准测试样条，对上述各实施例的标准测试样条进行力学性能测试，拉伸强度按照ISO527—2012测试，简支梁缺口冲击强度按照ISO179—2010进行简支梁缺口冲击性能测试，弯曲强度按照ISO178-2019进行测试，其中UL94阻燃测试按照0.8mm样条测试标准UL94-2018测试，激光打标效果考察需使用激光打标机对样板进行激光雕刻后做效果比对。
测试结果如表1所示：
表1.阻燃增强PA6材料性能结果验证
由表中可知，按照本发明制备的一种可激光打标MCA阻燃增强PA6材料，具有良好的力学性能，可以完全满足电子电器对阻燃PA6材料的要求并且激光标记清晰，尤其适用于对产品有标记需求的电子接插件的材料要求。
对比例1相对于实施例1，没有加入激光打标助剂，可知其激光打标效果降低了一颗星，说明默克8208含有的激光吸收剂和显色剂，能够降低基材对标识效果的影响，从而进一步促进PA6材料表面的碳化、蒸发及化学反应，提高激光打标效果。
对比例2相对于实施例1，没有对各组分进行分步混合，由数据可知其拉伸强度、弯曲强度、简支梁缺口冲击强度相比实施例1略有提升，但其阻燃等级不稳定，说明本发明通过控制引入双螺杆挤出机的主喂料口的第一混合物和第二混合物分步混合及干燥，能够保证阻燃剂在PA6树脂中的分散度，进而提高阻燃增强效果。
对比例3相对于实施例5，没有加入阻燃协效剂和激光打标助剂，并且多掺加了3份PA6树脂，可知其激光打标效果降低了两颗星，力学性能与实施例5相比略高，说明阻燃协效剂单独不参与阻燃，其作为MCA阻燃剂阻燃过程中的协效促进剂，能够促进燃烧时形成完整炭层，进一步提升阻燃性能和降低MCA阻燃剂的用量，因此当对比例3中多掺加了PA6树脂，且没有加入阻燃协效剂时，虽然由于变化较小导致阻燃等级无变化，但是力学性能的提升也说明阻燃剂的引入会降低材料的力学性能。
对比例4相对于实施例5，没有加入MCA阻燃剂、阻燃协效剂和激光打标助剂，可知其力学性能相比实施例5有所提升，但是无阻燃效果，说明阻燃剂的引入在提高基体材料阻燃效果的同时会降低材料的力学性能，本发明通过严格控制配方比例，得到阻燃效果优异，力学性能良好的可激光打标MCA阻燃增强PA6材料。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例展示如上，但并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种可激光打标MCA阻燃增强PA6材料，其特征在于，按照重量份数计算，包括如下组分：PA6 树脂57.8~63份，无碱玻璃纤维25~30份，MCA阻燃剂6~10份，阻燃协效剂3~5份，抗氧剂0.2~0.4份，润滑剂0.3份，激光打标助剂0~0.5份。
2.根据权利要求1所述的可激光打标MCA阻燃增强PA6材料，其特征在于，所述PA6树脂的相对粘度为2.8±0.1。
3.根据权利要求1所述的可激光打标MCA阻燃增强PA6材料，其特征在于，所述无碱玻璃纤维的直径为11~14um，长度为3.0~4.5mm。
4.根据权利要求1所述的可激光打标MCA阻燃增强PA6材料，其特征在于，所述阻燃协效剂为锑酸钠、三氧化二锑、五氧化二锑、硼酸锌中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的可激光打标MCA阻燃增强PA6材料，其特征在于，所述抗氧剂为主抗氧剂和辅抗氧剂按照1：1的重量比例复合组成，所述主抗氧剂为N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺或四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯中的一种，所述辅抗氧剂为三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯或双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇双亚磷酸酯中的一种。
6.根据权利要求1所述的可激光打标MCA阻燃增强PA6材料，其特征在于，所述润滑剂为PETS、硬脂酸钙中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的可激光打标MCA阻燃增强PA6材料，其特征在于，所述激光打标助剂为默克8825和默克8208中的一种或多种。
8.根据权利要求1所述的可激光打标MCA阻燃增强PA6材料的制备方法，其特征在于，包括如下操作步骤：
S1：预先将MCA阻燃剂、阻燃协效剂用高速混合机混合均匀成第一混合物；
S2：将S1步骤中所得的第一混合物置于真空干燥箱中干燥；
S3：将PA6树脂、激光打标助剂、抗氧剂和润滑剂用高速混合机混合均匀成第二混合物；
S4：将S3步骤中所得第二混合物置于真空干燥箱中干燥；
S5：将S2和S4步骤中干燥的第一混合物和第二混合物通过两台失重称从双螺杆挤出机的主喂料口下料；
S6：将无碱玻璃纤维从双螺杆挤出机的侧喂料加入，通过挤出造粒并干燥得到目标产物。
9.根据权利要求7所述的可激光打标MCA阻燃增强PA6材料的制备方法，其特征在于，所述双螺杆挤出机的长径比为36：1，料筒各段温度设置为：一区35~45℃、二区210~230℃、三区230~240℃、四区230~240℃、五区190~210℃、六区190~210℃、七区190~210℃、八区220~240℃、九区220~240℃和模头温度220~240℃。
10.根据权利要求7所述的可激光打标MCA阻燃增强PA6材料的制备方法，其特征在于，所述双螺杆挤出机的主机转速为200~400r/min，所述双螺杆挤出机的侧喂转速为150 r/min。
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