CN116285329A - 一种阻燃尼龙树脂组合物及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种阻燃尼龙树脂组合物及其制备方法,包括聚酰胺树脂、马来酸酐接枝PPE共混物、二乙基次磷酸铝、三聚氰胺聚磷酸盐、磷酸酯阻燃剂、玻璃纤维。本发明的尼龙树脂组合物具有优异的阻燃性能,同时采用的磷酸酯阻燃剂和马来酸酐接枝PPE与聚酰胺树脂相容性好,析出少,具有良好的市场应用前景。

Description

一种阻燃尼龙树脂组合物及其制备方法
技术领域
本发明属于改性塑料领域,特别涉及一种阻燃尼龙树脂组合物及其制备方法。
背景技术
无卤阻燃尼龙具有优异的力学特性和加工特性,因而在电子电器领域具有大量应用。无卤阻燃尼龙常用的阻燃剂为二乙基次磷酸铝,并复配少量三聚氰胺聚磷酸盐使用。二乙基次磷酸铝和尼龙的相容性良好,具有良好的阻燃效率。然而,通常需要添加大量的二乙基次磷酸铝才能达到UL 94V-0级别阻燃,对材料的性能造成不利的影响。例如:材料的冲击强度劣化,成型时模具腐蚀问题严重等。
其他的含磷阻燃剂,如BDP等,虽然对尼龙材料冲击强度和成型模具腐蚀等方面的影响较小,但是和尼龙树脂的相容性差,容易在尼龙树脂中析出,造成外观缺陷,因而无法应用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种阻燃尼龙树脂组合物及其制备方法,该尼龙树脂组合物具有优异的阻燃性能,同时采用的磷酸酯阻燃剂和马来酸酐接枝PPE与聚酰胺树脂相容性好,析出少,具有良好的市场应用前景。
本发明提供了一种阻燃尼龙树脂组合物,按重量份数,包括如下组分:
Figure BDA0004058274610000011
其中,所述马来酸酐接枝PPE共混物包括100份PPE树脂和0.5-4份的马来酸酐。
所述聚酰胺树脂为PA6、PA11、PA12、PA46、PA56、PA66、PA610、PA612、PA6T、PA9T、PA10T、PA1010、PA1012中的至少一种。
所述马来酸酐接枝PPE共混物由PPE树脂和马来酸酐混炼而得。混炼温度为300-350℃。
优选的,所述三聚氰胺聚磷酸盐的粒径为0.5-10微米。
优选的,所述二乙基次磷酸铝、三聚氰胺聚磷酸盐和磷酸酯阻燃剂的质量比为(10-15):(2-5):(6-10)。
所述磷酸酯阻燃剂为双酚A双(二苯基磷酸酯)BDP、对苯二酚双(二苯基磷酸酯)RDP、低聚磷酸酯阻燃剂PX-220中的至少一种。
优选的,按重量份数,包括如下组分:
Figure BDA0004058274610000021
本发明还提供了一种阻燃尼龙树脂组合物的制备方法,包括如下步骤:
按质量份数,将原料混合加入到双螺杆挤出机中混炼、熔融、均化后挤出造粒,挤出温度为250-300℃,得到阻燃尼龙树脂组合物。
本发明还提供了一种阻燃尼龙树脂组合物在电子电气元器件、尤其是继电器和连接器中的应用。
本发明中的磷酸酯阻燃剂和马来酸酐接枝PPE具有优异的相容性。同时PPE分子链上的马来酸酐基团能够接枝到聚酰胺树脂的主链上,使得磷酸酯阻燃剂能够在聚酰胺树脂中得到良好的分散,并和体系中原有的其他含磷阻燃剂发生协同作用,从而降低二乙基次磷酸铝的添加量。
有益效果
本发明的尼龙树脂组合物具有优异的阻燃性能,同时采用的磷酸酯阻燃剂和马来酸酐接枝PPE与聚酰胺树脂相容性好,析出少,具有良好的市场应用前景。
具体实施方式
下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解,在阅读了本发明讲授的内容之后,本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
本发明所采用的试剂、方法和设备,如无特殊说明,均为本技术领域常规试剂、方法和设备。
以下实施例及对比例中采用的原料如下:
PA树脂1#:商品名为PA66 U4800 NC01,英威达。
PA树脂2#:商品名为PA6 M2400,新会美达。
马来酸酐接枝PPE共混物1#:将100份PPE树脂(PPE LXN040)和1.5份顺酐(市售)加入到双螺杆挤出机中,在300℃进行混炼而得。
马来酸酐接枝PPE共混物2#:将100份PPE树脂(PPE LXN040)和0.5份顺酐(市售)加入到双螺杆挤出机中,在300℃进行混炼而得。
马来酸酐接枝PPE共混物3#:将100份PPE树脂(PPE LXN040)和4份顺酐(市售)加入到双螺杆挤出机中,在300℃进行混炼而得。
马来酸酐接枝PPE共混物4#:将100份PPE树脂(PPE LXN040)和4.5份顺酐(市售)加入到双螺杆挤出机中,在300℃进行混炼而得。
PPE树脂:商品名为PPE LXN040,南通星辰。
二乙基次磷酸铝:商品名为OP 1230,科莱恩。
三聚氰胺聚磷酸盐:粒径为8um,商品名为BUDIT 341,Budenheim公司。
磷酸酯阻燃剂1#:双酚A双(二苯基磷酸酯),商品名为WSFR-BDP-N2,万盛化工。
磷酸酯阻燃剂2#:低聚磷酸酯阻燃剂,商品名为WSFR-PX-200,大八化学。
非磷系阻燃剂:氢氧化镁Aitemag 12FD,江苏艾特克阻燃材料有限公司。
玻璃纤维:型号ECS10-03-568H,厂商巨石,直径10微米,短切长度3mm。
各实施例及对比例的复合材料通过如下过程制备得到:
按质量份数,将原料混合加入到双螺杆挤出机中混炼、熔融、均化后挤出造粒,挤出温度为280℃,得到可激光焊接的聚酰胺复合材料。
实施例和对比例经过以下测试方法或测试标准:
缺口冲击强度:按照ISO 180-2019测试。
垂直燃烧测试:UL94-2018厚度0.8mm。
模具腐蚀测试:通过注塑时的热流道针阀进行评估。固定热流道温度为285℃,其他工艺参数保持不变,每次更换新针阀连续注塑300模,评估腐蚀情况。A代表几乎无腐蚀,热流道针阀重量变化≤1%;B代表轻微腐蚀,热流道针阀重量变化大于1%,小于5%;C代表严重腐蚀,热流道针阀重量变化≥5%。
析出测试:注塑高光色板样片,并放置于85℃/85%RH环境箱中168h,观察表面析出发白的现象。A代表几乎无析出,B代表轻微析出,C代表严重析出。
表1实施例和对比例的配方组成以及测试结果
Figure BDA0004058274610000041
由表1的测试结果可以看到,本发明通过采用磷酸酯阻燃剂和马来酸酐接枝PPE复配,不仅垂直燃烧性可达V-0,同时材料缺口冲击强度可以达到5.2-8.9KJ/m2。由对比例1和2可以看到,当仅采用磷酸酯阻燃剂和马来酸酐接枝PPE时,阻燃性能达不到要求。由对比例3可以看到。当仅采用普通PPE树脂时,材料韧性不好。由对比例5可以看到,在本体系中使用非磷系阻燃剂时,阻燃性能也达不到要求。由对比例6可以看到,当马来酸酐接枝PPE添加量太多时,模具腐蚀和析出的现象反而恶化。对比例6-8可以看到,当二乙基次磷酸铝、三聚氰胺聚磷酸盐、磷酸酯阻燃剂1#添加量太多时,材料的韧性出现下滑,腐蚀和析出严重。
显然,本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例,而并非是对本发明的实施方式的限定。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种阻燃尼龙树脂组合物,其特征在于:按重量份数,包括如下组分:
Figure FDA0004058274600000011
其中,所述马来酸酐接枝PPE共混物包括100份PPE树脂和0.5-4份的马来酸酐。
2.根据权利要求1所述的阻燃尼龙树脂组合物,其特征在于:所述聚酰胺树脂为PA6、PA11、PA12、PA46、PA56、PA66、PA610、PA612、PA6T、PA9T、PA10T、PA1010、PA1012中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的阻燃尼龙树脂组合物,其特征在于:所述马来酸酐接枝PPE共混物由PPE树脂和马来酸酐混炼而得。
4.根据权利要求1所述的阻燃尼龙树脂组合物,其特征在于:所述三聚氰胺聚磷酸盐的粒径为0.5-10微米。
5.根据权利要求1所述的阻燃尼龙树脂组合物,其特征在于:所述二乙基次磷酸铝、三聚氰胺聚磷酸盐和磷酸酯阻燃剂的质量比为(10-15):(2-5):(6-10)。
6.根据权利要求1所述的阻燃尼龙树脂组合物,其特征在于:所述磷酸酯阻燃剂为双酚A双(二苯基磷酸酯)、对苯二酚双(二苯基磷酸酯)、低聚磷酸酯阻燃剂中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的阻燃尼龙树脂组合物,其特征在于:按重量份数,包括如下组分:
Figure FDA0004058274600000012
8.一种如权利要求1-7任一所述的阻燃尼龙树脂组合物的制备方法,包括如下步骤:
按质量份数,将原料混合加入到双螺杆挤出机中混炼、熔融、均化后挤出造粒,挤出温度为250-300℃,得到阻燃尼龙树脂组合物。
9.一种如权利要求1-7任一所述的阻燃尼龙树脂组合物在电子电气元器件中的应用。
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