CN1854190A - 热塑性无卤阻燃增强尼龙6和尼龙66合金 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种热塑性无卤阻燃增强尼龙6和尼龙66合金，它有一混合物组成，其重量配比组成为：尼龙6 15－60％，尼龙66 15－60％，阻燃剂A 0.1－15％，阻燃剂B 0.1－15％，相容剂1－20％，成炭剂0.1－2％，玻璃纤维10－40％，抗氧剂0.1－1％，抗紫外剂0.1－1％。本发明具有高效的阻燃性能，阻燃等级可达到UL94标准的V0级，具有优异的阻燃性能，优秀的抗冲击性能，不危害环境和人身健康，属环保产品，该材料色彩丰富，易染色，阻燃剂添加量少，提高尼龙合金力学性能的保持率，合金化使材料的综合性能更加优越。适用于注塑成型各种有环保阻燃要求的电子电气设备和家电产品。

Description

热塑性无卤阻燃增强尼龙6和尼龙66合金

技术领域

本发明涉及一种热塑性无卤阻燃增强尼龙6和尼龙66合金，尤其涉及一种可用于注塑成型各种有环保阻燃要求的以及供出口用的电子电气设备和家电产品的一种热塑性无卤阻燃增强尼龙6和尼龙66合金。

技术背景

尼龙6具有良好的物理、机械性能，例如拉伸强度高，耐磨性优异，抗冲击性能好，耐化学药品和耐油性突出。尼龙66是一种分子结构内含6个对称亚甲基的均匀热塑性高分子聚合物，具有高强度、耐磨、耐溶剂、自润滑性好和使用温度范围广等优点，是用途最广的工程塑料之一，广泛应用于各种电子电气设备和家电产品。尼龙6/尼龙66合金可提高尼龙6的耐热温度以及力学性能，使材料具有更广阔的应用范围。由于目前的阻燃尼龙所用的阻燃剂近80％为含卤阻燃剂，特别是以多溴二苯醚和多溴联苯类物质为代表的含溴阻燃剂效率高、用量少，对材料的性能影响小，且价格适中，其效能/价格比非其他阻燃剂所能匹敌，因此我国供出口的电子电气类产品中70％～80％都用此类阻燃剂。但近年来溴系阻燃剂受到二噁英问题的困扰，同时用其(溴-锑系统)阻燃的高分子材料在热裂解及燃烧时会生成大量的烟尘及腐蚀性气体，目前欧盟和日本已相继出台法令禁止使用此类阻燃剂。欧盟将在2006年7月1日起全面实施ROHS指令，该法令要求投放欧盟的电子电气产品不得含有聚溴二苯醚、聚溴联苯。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有高效阻燃性能，优良的综合力学性能，同时满足ROHS指令要求的热塑性无卤阻燃增强尼龙6和尼龙66合金。

为实现以上目的，本发明的技术方案是提供一种热塑性无卤阻燃增强尼龙6和尼龙66合金，它有一混合物组成，其重量配比组成为：

尼龙6     15-60％

尼龙66    15-60％

阻燃剂A     0.1-15％

阻燃剂B     0.1-15％

相容剂      1-20％

成炭剂      0.1-2％

玻璃纤维    10-40％

抗氧剂      0.1-1％

抗紫外剂    0.1-1％

其中尼龙6切片的相对粘度为2.4-3.8Pa·S；尼龙66切片的相对粘度为2.4-3.8Pa·S，端胺基含量为30-90meq/kg，端羧基含量为30-85meq/kg；阻燃剂A为三嗪类化合物，至少有一种选自氰尿酸盐、三聚氰胺磷酸盐、胍盐及双氰胺盐；其中阻燃剂B为三嗪类化合物，至少有一种选自氰尿酸及其衍生物；其中阻燃剂A和阻燃剂B的摩尔比为0.1-10；相容剂为马来酸酐或丙烯酸接枝聚烯烃或弹性体，可以是PP、PE、POE、EVA、SEBS其中的一种的马来酸酐或丙烯酸接枝物；玻璃纤维为无碱玻璃纤维，其表面经硅烷偶联剂处理；成炭剂为磷酸酯及其衍生物，可以是季戊四醇磷酸酯；抗氧剂为受阻酚类抗氧剂，可以是1010，也可以与亚磷酸酯类抗氧剂复配，可以为1010/168(1∶1)；抗紫外剂为阻胺类光稳定剂，可以是770、944，也可以是770/944(1∶1)。

阻燃剂A和阻燃剂B为三嗪类化合物阻燃剂，属膨胀型阻燃剂(IFR)，膨胀型阻燃剂由碳源、酸源及气源组成，其活性成分为磷和氮，它与含卤阻燃剂不同，不需与氧化锑并用。添加了该阻燃剂的尼龙6/尼龙66合金在燃烧时，表面能形成一层膨胀炭层，此炭层阻燃、隔热、隔绝空气、烟雾少，也不易形成有毒和腐蚀性气体，并且无熔滴现象，符合当今阻燃剂无卤环保化的发展趋势。具有很好的协同作用。

相容剂的加入可提高阻燃剂与尼龙的界面结合能力，增强尼龙6和尼龙66的混熔能力，提高材料的综合性能，尤其是冲击性能。

成炭剂的加入，能够和阻燃剂产生协同作用，更易形成膨胀炭层，达到更好的阻燃效果。

无碱玻璃纤维自身在取向方向有很高的强度，经偶联剂表面处理，与尼龙树脂有很好的相容性，极大地提高尼龙树脂的强度和尺寸稳定性。

抗氧剂使尼龙6/尼龙66合金在加工过程中具有良好的加工稳定性，避免色泽、性能发生变化。

受阻胺类光稳定剂可以提高材料抗紫外线的能力，防止材料老化。

本发明的制备工艺为：除玻璃纤维外，先将其他组分按比例放入高混机种混合2-5分钟，然后与玻璃纤维一起用螺杆挤出机挤出造粒，加工温度在180-280℃，螺杆转数在180-600转/分。

本发明的优点是采用无卤阻燃剂，摒弃了传统的溴-锑阻燃体系，具有优异的阻燃性能，优秀的抗冲击性能，不危害环境和人身健康，属环保产品，阻燃剂添加量少，提高了尼龙合金力学性能的保持率，合金化使材料的综合性能更加优越，该材料色彩丰富，易染色。

具体实施方案

下面结合实施例，对本发明作进一步详细说明：

实施例1和2：

以尼龙6和尼龙66为基体树脂，以三聚氰胺及其磷酸盐和氰尿酸为阻燃剂，以季戊四醇磷酸酯为成炭剂，PP-g-MAH、EPDM-g-MAH为相容剂。

        配比1-2(重量％)

原料名称	配比1	配比2
			尼龙6	41	17
尼龙66	25	41
			阻燃剂A为三聚氰胺	12	--
阻燃剂A为三聚氰胺磷酸盐	--	8
			阻燃剂B为氰尿酸	6	8
相容剂为PP-g-MAH	5	--
			相容剂为EPDM-g-MAH	--	5
季戊四醇磷酸酯	0.2	0.2
			玻璃纤维	10	20
抗氧剂为1010	--	0.5
			抗氧剂为1010/168(1∶1)	0.5	--
抗紫外剂为770	0.3	0.3

将上述组分(除玻璃纤维)按比例放入高混机种混合4分钟，然后与玻璃纤维一起用螺杆挤出机挤出造粒，加工温度在230℃，螺杆转数在450转/分。

对实施例1和实施例2所得的环保型无卤阻燃尼龙6/尼龙66合金性能与传统的溴-锑阻燃体系对比：

力学性能测试依据ASTM标准，阻燃性能测试依据UL94标准。

项目	实施例1	实施例2	溴-锑阻燃体系
				拉伸强度(MPa)	86.6	105.3	56.5
弯曲强度(MPa)	101.2	120.5	92.6
				弯曲模量(MPa)	3804.5	5284.6	2834.5
冲击强度(KJ/M2)	75.6	96.8	83.9
				3.2mm阻燃	V0	V0	V0

Claims (11)

1.一种热塑性无卤阻燃增强尼龙6和尼龙66合金，它有一混合物组成，其重量配比组成为：

                  尼龙6     15-60％

                  尼龙66    15-60％

                  阻燃剂A   0.1-15％

                  阻燃剂B   0.1-15％

                  相容剂    1-20％

                  成炭剂    0.1-2％

                  玻璃纤维  10-40％

                  抗氧剂    0.1-1％

                  抗紫外剂  0.1-1％

2.根据权利要求1所述的热塑性无卤阻燃增强尼龙6和尼龙66合金，其中尼龙6切片的相对粘度为2.4-3.8Pa·S。

3.根据权利要求1所述的热塑性无卤阻燃增强尼龙6和尼龙66合金，其中尼龙66切片的相对粘度为2.4-3.8Pa·S，端胺基含量为30-90meq/kg，端羧基含量为30-85meq/kg。

4.根据权利要求1所述的热塑性无卤阻燃增强尼龙6和尼龙66合金，其中阻燃剂A为三嗪类化合物，至少有一种选自氰尿酸盐、三聚氰胺磷酸盐、胍盐及双氰胺盐。

5.根据权利要求1所述的热塑性无卤阻燃增强尼龙6和尼龙66合金，其中阻燃剂B为三嗪类化合物，至少有一种选自氰尿酸及其衍生物。

6.根据权利要求4和5所述的热塑性无卤阻燃增强尼龙6和尼龙66合金，其中阻燃剂A和阻燃剂B的摩尔比为0.1-10。

7.根据权利要求1所述的热塑性无卤阻燃增强尼龙6和尼龙66合金，其中相容剂为马来酸酐或丙烯酸接枝聚烯烃或弹性体，可以是PP、PE、POE、EVA、SEBS其中的一种的马来酸酐或丙烯酸接枝物。

8.根据权利要求1所述的热塑性无卤阻燃增强尼龙6和尼龙66合金，其中玻璃纤维为无碱玻璃纤维，其表面经硅烷偶联剂处理。

9.根据权利要求1所述的热塑性无卤阻燃增强尼龙6和尼龙66合金，其中成炭剂为磷酸酯及其衍生物，可以是季戊四醇磷酸酯。

10.根据权利要求1所述的热塑性无卤阻燃增强尼龙6和尼龙66合金，其中抗氧剂为受阻酚类抗氧剂，可以是1010，也可以与亚磷酸酯类抗氧剂复配，可以为1010/168(1∶1)。

11.根据权利要求1所述的热塑性无卤阻燃增强尼龙6和尼龙66合金，其中抗紫外剂为阻胺类光稳定剂，可以是770、944，也可以是770/944(1∶1)。