一種輕質(zhì)阻燃改性聚酰胺材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于高分子材料【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種改性聚酰胺材料及其制備方法。該材料由包括以下重量份的組分制成：100份尼龍66，0-60份玻璃纖維，16-28份阻燃劑，5-15份空心玻璃微珠，5-18份相容劑，0.3-1份抗氧劑，0.3-1.0份潤滑劑。本發(fā)明所制得的輕質(zhì)阻燃聚酰胺材料具有密度低，符合現(xiàn)代社會對材料輕量化的要求有利于節(jié)能減排，且加工流動性好表面質(zhì)量優(yōu)良物理機(jī)械性能突出的特點。
【專利說明】一種輕質(zhì)阻燃改性聚酰胺材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于高分子材料【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種輕質(zhì)改性聚酰胺材料及其制備方法?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]尼龍66材料本身因其具有高強(qiáng)度、高耐熱、高耐疲勞、耐化學(xué)藥品和耐油性突出等性能而被廣泛的應(yīng)用于汽車、建筑、電子電器和家電等行業(yè)。尼龍66材料作為一種塑料材料具有一定的自熄性，但并不能完全滿足一些領(lǐng)域的要求仍然存在火災(zāi)隱患，尤其在用作電子電器相關(guān)產(chǎn)品時必須進(jìn)行阻燃改性。然而目前市場上用于尼龍66阻燃改性的阻燃劑大多密度較高，且添加量較大，阻燃劑的加入在賦予材料阻燃性的同時也造成了阻燃產(chǎn)品密度較高、表面質(zhì)量較差的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供一種輕質(zhì)阻燃改性聚酰胺材料及其制備方法。該材料具有良好的阻燃性能、密度低、加工流動性良好、且浮纖現(xiàn)象較少等優(yōu)點，該方法通過將空心玻璃微珠引入到玻纖增強(qiáng)聚酰胺材料體系中，有效的降低了玻纖增強(qiáng)聚酰胺材料的密度，符合當(dāng)前對材料輕量化的需求。
[0004]本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
[0005]一種改性聚酰胺材料，由包含以下重量份的組分制成:
[0006]尼龍66100 份，
[0007]玻璃纖維0-60份，
[0008]阻燃劑16-28份，`
[0009]空心玻璃微珠5-15份，
[0010]相容劑5-18份，
[0011]抗氧劑0.3-1份，
[0012]潤滑劑0.3-1份。
[0013]優(yōu)選地，所述的玻璃纖維為1-60份。
[0014]所述的尼龍66為聚己二酸己二胺，其粘度為2.4-3.8。
[0015]所述的玻璃纖維的直徑為6-18 μ m。
[0016]所述的玻璃纖維選自無堿玻璃纖維。
[0017]所述的空心玻璃微珠的真密度為0.32g/cnT0.6g/cm3。
[0018]所述的阻燃劑選自溴代三嗪、溴化聚苯乙烯、十溴二苯乙烷、三氧化二銻、三聚氰胺多聚磷酸鹽或銻酸鈉中的兩種。
[0019]所述的兩種阻燃劑的重量比優(yōu)選為2:1-4:1。
[0020]所述的相容劑選自馬來酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物(POE-g-MAH)、馬來酸酐接枝三元乙丙橡膠(EPDM-g-MAH)或丙烯酸縮水甘油酯接枝聚丙烯(PP-g-GMA)中的一種或一種以上。[0021]所述的抗氧劑選自四[β- (3，5_ 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧劑1010)、N，N’-雙-(3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙?；?己二胺(抗氧劑1098)或三[2.4- 二叔丁基苯基]亞磷酸酯(抗氧劑168)中的一種或一種以上。
[0022]所述的潤滑劑選自乙撐雙脂肪酸酰胺(TAF)、乙烯-丙烯酸共聚物或硅酮粉中的一種或一種以上。
[0023]一種上述改性聚酰胺材料的制備方法，該方法包含以下具體步驟:
[0024]稱取100份尼龍66、16-28份阻燃劑、5-20份空心玻璃微珠、5-18份相容劑、0.3-1份抗氧劑和0.3-1份潤滑劑放入高速混合機(jī)中高速混勻；混合均勻后，所得的混合物料和0-60份玻璃纖維加入擠出機(jī)擠出造粒。
[0025]所述的高混機(jī)的轉(zhuǎn)速為50(T700rpm，混合溫度為6(T80°C，混合時間為3飛min。
[0026]所述的螺桿擠出機(jī)為雙螺桿擠出機(jī)，各區(qū)的溫度為25(T270°C。
[0027]所述的玻璃纖維由雙螺桿擠出機(jī)的側(cè)喂料口加入。
[0028]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所具有的有益結(jié)果和優(yōu)點在于:
[0029]本發(fā)明采用溴系阻燃劑為主阻燃劑，與三氧化二銻、三聚氰胺多聚磷酸鹽或銻酸鈉等搭配使用，獲取了阻燃性能優(yōu)異的聚酰胺材料，同時與傳統(tǒng)的使用三氧化二銻相比，三聚氰胺多聚磷酸鹽或銻酸鈉價格更低，且制得的材料性能上也更為優(yōu)異。
[0030]本發(fā)明將空心玻璃微珠引入到阻燃聚酰胺材料體系中，有效的降低了阻燃聚酰胺材料的密度，符合當(dāng)前對材料輕量化的需求有利于節(jié)能減排、建設(shè)資源節(jié)約型社會的需求，同時空心玻璃微珠的加入還·明顯改善了材料的加工流動性，緩解了浮纖現(xiàn)象，提高了材料的表面質(zhì)量。
【具體實施方式】
[0031]以下結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
[0032]以下實施例中阻燃劑相互間為重量比，抗氧劑相互也是重量比。
[0033]實施例1
[0034]PA66 (粘度為 2.4) 100 份，
[0035]阻燃劑(溴化聚苯乙烯:三氧化二銻=4/1) 16份，
[0036]空心玻璃微珠(密度0.32g/cm3) 5份，
[0037]相容劑(PP-g-MAH)5 份，
[0038]抗氧劑(1098/168=1/2)0.3 份，
[0039]潤滑劑(乙烯-丙烯酸共聚物)0.3份；
[0040]按上述重量份含量進(jìn)行配料，PA66、阻燃劑、空心玻璃微珠、相容劑、其他助劑投入高速混合機(jī)中高速混勻，控制高混機(jī)速度為700rmp，混合溫度為60°C，混合3min ;將混合物料下料至擠出機(jī)料斗，各區(qū)的溫度控制溫度在25(T265°C，擠出機(jī)拉條切粒，即可得到該組合物，其機(jī)械性能測試見表1。
[0041]實施例2
[0042]PA66 (粘度為 2.8) 100 份，
[0043]無堿玻璃纖維(直徑為7 μ m) 30份，
[0044]阻燃劑(十溴二苯乙烷:銻酸鈉=3/1) 28份，[0045]空心玻璃微珠(密度0.48g/cm3) 10份，
[0046]相容劑(POE-g-MAH)12 份，
[0047]抗氧劑(1010/168=1/2)I 份，
[0048]潤滑劑(硅酮粉)0.8份；
[0049]按上述重量份含量進(jìn)行配料，PA66、阻燃劑、空心玻璃微珠、相容劑、其他助劑投入高速混合機(jī)中高速混勻，控制高混機(jī)速度為500rmp，混合溫度為70°C，混合6min ;將混合物料下料至擠出機(jī)料斗，玻璃纖維于擠出機(jī)玻纖口側(cè)喂料口加入，各區(qū)的溫度都是控制溫度在26(T270°C，擠出機(jī)拉條切粒，即可得到該組合物，其機(jī)械性能測試見表1。
[0050]實施例3
[0051]PA66 (粘度為 3.2) 100 份， [0052]無堿玻璃纖維(直徑為7 μ m) 60份，
[0053]阻燃劑(溴代三嗪:三聚氰胺多聚磷酸鹽=2/1) 20份，
[0054]空心玻璃微珠(密度0.6g/cm3) 15份，
[0055]相容劑(EPDM-g-MAH) 18 份，
[0056]抗氧劑(1098/168=1/2)0.6 份，
[0057]潤滑劑(TAF)1.0 份；
[0058]按上述重量份含量進(jìn)行配料，PA66、阻燃劑、空心玻璃微珠、相容劑、其他助劑投入高速混合機(jī)中高速混勻，控制高混機(jī)速度為600rmp，混合溫度為80°C，混合5min ;將混合物料下料至擠出機(jī)料斗，玻璃纖維于擠出機(jī)玻纖口側(cè)喂料口加入，各區(qū)的溫度都是控制溫度在25(T270°C，擠出機(jī)拉條切粒，即可得到該組合物，其機(jī)械性能測試見表1。
[0059]表1
【權(quán)利要求】
1.一種改性聚酰胺材料，其特征在于:由包含以下重量份的組分制成: 尼龍66100份， 玻璃纖維0-60份， 阻燃劑16-28份， 空心玻璃微珠 5-15份， 相容劑5-18份， 抗氧劑0.3-1份， 潤滑劑0.3-1份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改性聚酰胺材料，其特征在于:所述的尼龍66為聚己二酸己二胺，其粘度為2.4-3.8。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改性聚酰胺材料，其特征在于:所述的玻璃纖維的直徑為6-18 μ m ； 或所述的玻璃纖維選自無堿玻璃纖維。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改性聚酰胺材料，其特征在于:所述的空心玻璃微珠的真密度為 0.32g/cm3~0.6g/cm3。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所·述的改性聚酰胺材料，其特征在于:所述的阻燃劑選自溴代三嗪、溴化聚苯乙烯、十溴二苯乙烷、三氧化二銻、三聚氰胺多聚磷酸鹽或銻酸鈉中的兩種；優(yōu)選所述的兩種阻燃劑的重量比為2:1-4:1。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改性聚酰胺材料，其特征在于:所述的相容劑選自馬來酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物、馬來酸酐接枝三元乙丙橡膠或丙烯酸縮水甘油酯接枝聚丙烯中的一種或一種以上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改性聚酰胺材料，其特征在于:所述的抗氧劑選自四[β -(3，5- 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯、N，N’ -雙-(3- (3，5- 二叔丁基-4-羥基苯基)丙?；?己二胺或三[2.4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯中的一種或一種以上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改性聚酰胺材料，其特征在于:所述的潤滑劑選自乙撐雙脂肪酸酰胺、乙烯-丙烯酸共聚物或硅酮粉中的一種或一種以上。
9.一種上述權(quán)利要求1-8中任一所述的改性聚酰胺材料的制備方法，其特征在于:包含以下步驟:稱取100份尼龍66、16-28份阻燃劑、5_20份空心玻璃微珠、5_18份相容劑、0.3-1份抗氧劑和0.3-1份潤滑劑放入高速混合機(jī)中高速混勻；混合均勻后，所得的混合物料和0-60份玻璃纖維加入擠出機(jī)擠出造粒。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制備方法，其特征在于:所述的高混機(jī)的轉(zhuǎn)速為50(T700rpm，混合溫度為6(T80°C，混合時間為3~6min ； 或所述的螺桿擠出機(jī)為雙螺桿擠出機(jī)，各區(qū)的溫度為25(T270°C ； 或所述的玻璃纖維由雙螺桿擠出機(jī)的側(cè)喂料口加入。
【文檔編號】C08K7/14GK103849142SQ201210504760
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2012年11月30日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月30日
【發(fā)明者】趙敏 申請人:合肥杰事杰新材料股份有限公司