CN115558286A - 一种增强阻燃pa6复合材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种增强阻燃PA6复合材料及其制备方法，具体包括如下组分及重量份数：PA6 30～50份、玻璃纤维30份、阻燃剂17～25份、陶瓷化助剂4～5份，抗氧剂0.2～0.4份、增韧剂3～5份、润滑剂0.1～0.5份及增强剂3～5份。通过选择合适的阻燃剂，并在PA6复合材料中加入了陶瓷化材料，可以起到很好的协同作用，提高了阻燃剂的阻燃效率。同时，通过工艺和配方的优化，本发明制备的阻燃增强PA6材料的GWIT和CTI能达到960℃和600V，性能明显优于普通的阻燃增强PA6材料，可广泛应用断路器外壳、接触器、接插件、开关等高要求电子电气部件。
Description
技术领域
本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种增强阻燃PA6复合材料及其制备方法。
背景技术
PA6作为聚酰胺家族中产量最大、用途最广泛的品种之一，具有耐磨、自润滑、耐冲击等诸多优良性能，广泛应用于汽车、机械、电子等领域。近年来，随着塑料应用领域的不断扩大,对塑料材料性能的要求也日趋多元化。目前市面上用于PA6增强阻燃的常用阻燃剂有十溴二苯乙烷、溴化聚苯乙烯、三氧化二锑和ADP等阻燃剂，十溴二苯乙烷溴含量高，添加量少，阻燃效率高，但是由于PA6的加工温度较高，大部分厂家的十溴二苯乙烷的耐温不够，导致阻燃增强尼龙PA6材料的颜色较差，而且容易分解造成生产不稳定；溴化聚苯乙烯溴含量低，耐温高，用于PA6增强阻燃体系较多，但是溴化聚苯乙烯溴含量低，阻燃效率低，在体系中添加量比较大，这样就容易造成复合材料的整体力学和耐热性能会比较低。ADP属于无卤阻燃剂，相较于溴系阻燃剂，ADP体系的增强阻燃的整体力学性能都会偏低。三氧化二锑一般在阻燃体系中与溴系阻燃剂搭配，起协同效果。根据上述几款阻燃剂的特点，因此很难兼顾阻燃增强PA6材料的力学性能，加工性能和耐热性能。
专利CN102146207A公开了一种具有高灼热丝温度的阻燃PA6复合材料及其工艺，质量百分比配比如下：PA6 68.2％，乙烯辛烯共聚物接枝马来酸酐3％，聚溴化苯乙烯19.4％，三氧化二锑6.13％，层状双羟基复合金属氧化物3.07％，聚四氟乙烯0.2％。该PA6复合材料的关键组分采购成本过高，且材料的GWIT值并不理想，不适合增强阻燃PA6复合材料的规模化生产。
专利CN104559154A公开了一种环保型阻燃PA6材料，由下述重量份的组分制成：PA6树脂100份，复合阻燃剂10～40份，相容增韧剂1～10份。其中复合阻燃剂由双磷酸季戊四醇酯密胺盐、三聚氰胺氰尿酸盐、次磷酸铝、聚硅氧烷、聚四氟乙烯按照(3～12)∶(5～15)∶(5～25)∶(0.5～5.0)∶(0.1～2.0)的重量比组成。该PA6复合材料所用的复合阻燃剂过于复杂，增加了配方成本，且并未体现出更优越的产品性能。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种增强阻燃PA6复合材料及其制备方法。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
本发明的第一个方面提供了一种增强阻燃PA6复合材料，包括如下组分及重量份数：PA630～50份、玻璃纤维30份、阻燃剂17～25份、陶瓷化助剂4～5份，抗氧剂0.2～0.4份、增韧剂3～5份、润滑剂0.1～0.5份及增强剂3～5份；
优选的，包括如下组分及重量份数：PA6 35～45份、玻璃纤维30份、阻燃剂17～22份、陶瓷化助剂4～5份，抗氧剂0.2～0.4份、增韧剂4～5份、润滑剂0.3～0.5份及增强剂3～5份；
进一步的，所述玻璃纤维选自无碱玻璃纤维，其表面经硅烷偶联剂处理；
进一步的，所述阻燃剂选自十溴二苯乙烷或溴化聚苯乙烯；
进一步的，所述抗氧剂选自抗氧剂1098或抗氧剂168中的一种或两种；
进一步的，所述润滑剂选自硅酮粉或EBS中的一种或两种；
进一步的，所述增强剂选自表面经过特殊处理的复合磷酸盐材料。
本发明的第二个方面提供了一种增强阻燃PA6复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)称量各材料，将PA6、阻燃剂、陶瓷化助剂、抗氧剂、增韧剂、润滑剂及增强剂放入混料机中进行混料；
(2)将步骤(1)中得到的混合物通过双螺杆挤出机熔融挤出，在挤出过程中加入玻璃纤维，挤出物通过造粒机切出、造粒，得到的增强阻燃PA6复合材料；
(3)筛选装包，完成产品的生产；
进一步的，所述挤出机加工温度一区260℃，二区260℃，三区250℃，四区250℃，五区240℃，六区240℃，七区245℃，八区245℃，九区245℃；
进一步的，所述挤出机的机头温度250℃。
本发明的有益效果在于：
本发明通过选择合适的阻燃剂，并在PA6复合材料中加入了陶瓷化材料，可以起到很好的协同作用，提高了阻燃剂的阻燃效率。同时，通过工艺和配方的优化，本发明制备的阻燃增强PA6材料的GWIT和CTI能达到960℃和600V，性能明显优于普通的阻燃增强PA6材料，可广泛应用断路器外壳、接触器、接插件、开关等高要求电子电气部件。
具体实施方式
以下结合实例说明本发明，但不限制本发明。在本领域内，技术人员对本发明所做的简单替换或改进均属于本发明所保护的技术方案内。
实施例1-4：
实施例1～4的各组分及其重量份数如表1所示，称量各材料，将PA6、阻燃剂、陶瓷化助剂、抗氧剂、增韧剂、润滑剂及增强剂放入混料机中进行混料，混合8～10min；将得到的混合物通过双螺杆挤出机熔融挤出，在挤出过程中加入玻璃纤维，挤出机加工温度一区260℃，二区260℃，三区250℃，四区250℃，五区240℃，六区240℃，七区245℃，八区245℃，九区245℃，挤出机的机头温度250℃，挤出物通过造粒机切出、造粒，得到PA6复合材料；筛选装包，完成产品的生产。
表1
对比例1～2：
对比例1～2的各组分及其重量份数如表2所示，称量各材料，将PA6、阻燃剂、陶瓷化助剂、抗氧剂、增韧剂、润滑剂及增强剂放入混料机中进行混料，混合8～10min；将得到的混合物通过双螺杆挤出机熔融挤出，在挤出过程中加入玻璃纤维，挤出机加工温度一区260℃，二区260℃，三区250℃，四区250℃，五区240℃，六区240℃，七区245℃，八区245℃，九区245℃，挤出机的机头温度250℃，挤出物通过造粒机切出、造粒，得到PA6复合材料；筛选装包，完成产品的生产。
表2
试验例：性能测试
对上述实施例1～4及对比例1～2制得到PA6复合材料进行性能测试对比，测试结果如表3所示。
表3
由表3可知：与对比例1～2相比，实施例1～4具有更好的拉伸强度、断裂伸长率，尤其是具有更高的GWIT、GTI及阻燃性能，本发明通过工艺和配方的优化，阻燃增强PA6材料的GWIT和CTI能达到960℃和600V，性能明显优于普通的阻燃增强PA6材料，可广泛满足电子电器应用领域的新要求。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种增强阻燃PA6复合材料，其特征在于，包括如下组分及重量份数：PA6 30～50份、玻璃纤维30份、阻燃剂17～25份、陶瓷化助剂4～5份，抗氧剂0.2～0.4份、增韧剂3～5份、润滑剂0.1～0.5份及增强剂3～5份。
2.根据权利要求1所述的增强阻燃PA6复合材料，其特征在于，包括如下组分及重量份数：PA6 35～45份、玻璃纤维30份、阻燃剂17～22份、陶瓷化助剂4～5份，抗氧剂0.2～0.4份、增韧剂4～5份、润滑剂0.3～0.5份及增强剂3～5份。
3.根据权利要求1或2任一项所述的增强阻燃PA6复合材料，其特征在于，所述玻璃纤维选自无碱玻璃纤维，其表面经硅烷偶联剂处理。
4.根据权利要求1或2任一项所述的增强阻燃PA6复合材料，其特征在于，所述阻燃剂选自十溴二苯乙烷或溴化聚苯乙烯。
5.根据权利要求1或2任一项所述的增强阻燃PA6复合材料，其特征在于，所述抗氧剂选自抗氧剂1098或抗氧剂168中的一种或两种。
6.根据权利要求1或2任一项所述的增强阻燃PA6复合材料，其特征在于，所述润滑剂选自硅酮粉或EBS中的一种或两种。
7.根据权利要求1或2任一项所述的增强阻燃PA6复合材料，其特征在于，所述增强剂选自表面经过特殊处理的复合磷酸盐材料。
8.根据权利要求1～7任一项所述的增强阻燃PA6复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)称量各材料，将PA6、阻燃剂、陶瓷化助剂、抗氧剂、增韧剂、润滑剂及增强剂放入混料机中进行混料；
(2)将步骤(1)中得到的混合物通过双螺杆挤出机熔融挤出，在挤出过程中加入玻璃纤维，挤出物通过造粒机切出、造粒，得到的增强阻燃PA6复合材料；
(3)筛选装包，完成产品的生产。
9.根据权利要求8所述的增强阻燃PA6复合材料的制备方法，其特征在于，所述挤出机加工温度一区260℃，二区260℃，三区250℃，四区250℃，五区240℃，六区240℃，七区245℃，八区245℃，九区245℃。
10.根据权利要求8所述的增强阻燃PA6复合材料的制备方法，其特征在于，所述挤出机的机头温度250℃。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20230103 |
|
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