一種阻燃聚酰胺材料及其制備方法
【專利說明】
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明涉及高分子復(fù)合材料領(lǐng)域，尤其涉及一種阻燃聚酰胺材料及其制備方法。
[0003]
【背景技術(shù)】
[0004] 聚酰胺纖維俗稱尼龍，簡稱PA，是分子主鏈上含有重復(fù)酰胺基團(tuán)一 [NHC0]-的熱 塑性樹脂總稱。聚酰胺不僅具有優(yōu)良的力學(xué)性能，且其自潤滑性及耐藥品腐蝕性也很好，因 而是一種使用較廣泛的工程塑料。然而未經(jīng)改性的聚酰胺阻燃性能較差，在使用過程中極 易引發(fā)火災(zāi)。因此其在電子電器等領(lǐng)域應(yīng)用時(shí)都需要對聚酰胺進(jìn)行阻燃改性，其中用于聚 酰胺阻燃改性的阻燃劑種類主要有鹵系、磷系、氮系、氮-磷系等。目前鹵系阻燃劑使用最 為廣泛，而鹵系阻燃劑通常需要搭配阻燃協(xié)效劑才能達(dá)到好的阻燃性能，目前最常用的阻 燃協(xié)效劑有三氧化二銻，硼酸鋅等。由于采用三氧化二銻作為阻燃協(xié)效劑的相比漏電起痕 指數(shù)（CTI)較低，通常都低于300V，使用不安全；而且根據(jù)2011年國土資源部發(fā)布控制銻 礦開采總量要求，銻資源持續(xù)緊缺，導(dǎo)致三氧化二銻價(jià)格不斷飛升，所以尋找三氧化二銻替 代品已提上日程。
[0005]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的是提供一種阻燃聚酰胺材料及其制備方法，其中未使用三氧化二 銻，極大地降低了聚酰胺復(fù)合物的成本，也可以將阻燃聚酰胺復(fù)合物的CTI值提升100V以 上。
[0007] 本發(fā)明通過以下技術(shù)方案如下： 一種阻燃聚酰胺材料，由下述原料按重量份數(shù)制備而成： 聚酰胺 25~75份 鹵系阻燃劑 10~25份 磷石膏粉 3~15份 潤滑劑 0. 1~3份 抗氧化劑 0. 1~1份 增強(qiáng)改性劑 5~50份。
[0008] 進(jìn)一步，一種阻燃聚酰胺材料，是由下述原料按重量份數(shù)制備而成： 聚酰胺 30~65份 鹵系阻燃劑 15~21份 磷石膏粉 7~11份 潤滑劑 0. 3~1份 抗氧化劑 0. 3~0. 6份 增強(qiáng)改性劑 10~40份 所述聚酰胺為相對粘度為2. 4-3. 0的聚酰胺66和/或聚酰胺6。
[0009] 所述鹵系阻燃劑為溴化環(huán)氧樹脂、聚溴化苯乙烯、溴化聚苯乙烯或十溴二苯乙烷 中的任一種。
[0010] 所述磷石膏粉的粒徑為〇? 1-0. 8um。
[0011] 所述潤滑劑為乙撐雙硬脂酸酰胺（簡稱EBS)、潤滑劑TAF(改性EBS)、聚乙烯蠟、 硅酮母粒、白油和硬脂酸鹽中的至少一種。
[0012] 所述抗氧化劑為四[0-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯（1010)、 N，^T-1,6-亞已基-雙[3-(3, 5-二叔丁基-4-羥基苯基）丙酰胺](1098)和亞磷酸三 (2,4-二叔丁基苯基）酯（168)中的至少一種。
[0013] 所述增強(qiáng)改性劑為無堿玻璃纖維。
[0014] 本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供阻燃聚酰胺材料的制備方法，包括以下步驟： (1)按配比，先將聚酰胺、潤滑劑和抗氧化劑一同混合，再加入鹵系阻燃劑、磷石膏粉一 起混合得混合物料； (2 )將（1)中混合物料從雙螺桿擠出機(jī)的主喂料口加入，再將增強(qiáng)改性劑從擠出機(jī) 的側(cè)喂料口中加入，經(jīng)熔融擠出、冷卻、切粒即可得阻燃聚酰胺材料；其中雙螺桿擠出機(jī)從 進(jìn)料段到機(jī)頭的溫度分別為：210_240°C、230-275 °C、245-280°C、245-275 °C、240-270°C、 235-265°C、230-265°C和 230-260°C，模頭溫度 235-270°C。
[0015] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果： 1、本發(fā)明采用磷石膏粉完全替代三氧化二銻，有效解決銻資源緊缺的問題；而且磷石 膏粉的價(jià)格比三氧化二銻低，降低了阻燃聚酰胺材料的生產(chǎn)成本，有利于阻燃聚酰胺材料 在市場上的推廣。
[0016] 2、本發(fā)明制備的阻燃聚酰胺材料的相比漏電起痕指數(shù)（CTI)較使用三氧化二銻 的阻燃聚酰胺復(fù)合物提升了 100V以上，改善了其使用三氧化二銻帶來的CTI值小而不安 全的缺點(diǎn)。
[0017]
【具體實(shí)施方式】
[0018] 下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)該理解，這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā) 明，而不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。在實(shí)際應(yīng)用中技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明做出的不背離本 發(fā)明原則的改進(jìn)和調(diào)整，仍屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0019] 下述實(shí)施例中所使用的原料為： PA66購于平頂山神馬股份有限公司，型號為EPR24,相對粘度為2. 45±0. 03。
[0020] PA6購于江蘇瑞美福實(shí)業(yè)有限公司，型號為M1013B，相對粘度為2. 43±0. 03。
[0021] 聚溴化苯乙烯購于美國科聚亞公司，型號為PBS-64HW。
[0022] 溴化聚苯乙烯購于美國雅寶公司，型號為SAYTEX621。
[0023] 溴化環(huán)氧樹脂購于開美化學(xué)，型號為KBE-2025K。
[0024] 十溴二苯乙烷購于美國雅寶公司，型號為SAYTEX8010。
[0025] 乙撐雙硬脂酰胺夠于星貝達(dá)(上海）化工材料有限公司，型號為EBS(P_130)。
[0026] 改性EBS購于蘇州興泰國光化學(xué)助劑有限公司，型號為TAF。
[0027] 聚乙烯蠟購于美國霍尼韋爾（HONEYWELL)有限公司，型號為A-C540A。
[0028] 硅酮母粒購于中藍(lán)晨光化工研究設(shè)計(jì)院有限公司，型號為GM-100。
[0029] 白油36#購于上海大楊特種油有限公司。
[0030] 無堿玻璃纖維為上海朗裕實(shí)業(yè)有限公司的ECS301HP。
[0031] 硬脂酸鈣購于上海延安油脂化工有限公司。
[0032] 實(shí)施例1 (1) 先將聚酰胺EPR24為40. 9份、潤滑劑乙撐雙硬脂酸酰胺EBS(P-130)為0. 2份、潤 滑劑硬脂酸鈣〇. 3份、白油0. 1份和抗氧化劑1098為0. 3份、抗氧化劑168為0. 2份一同 混合，再加入鹵系阻燃劑聚溴化苯乙烯PBS-64HW為21份、磷石膏粉7份一起混合得混合物 料； (2) 將（1)中混合物料從雙螺桿擠出機(jī)的主喂料口加入，再將增強(qiáng)改性劑無堿玻璃纖維 30份從擠出機(jī)的側(cè)喂料口中加入，經(jīng)熔融擠出、冷卻、切粒即可得阻燃聚酰胺材料；其中雙 螺桿擠出機(jī)從進(jìn)料段到機(jī)頭的溫度分別為240°C、275°C、280 °C、275 °C、270 °C、265 °C、 265°C和 260 °C，模頭溫度 270°C。
[0033] 實(shí)施例2 (1) 先將聚酰胺M1013B為36份、抗氧劑1010為0. 2份、抗氧劑168為0. 3份、潤滑劑 聚乙烯蠟A-C540A為0. 3份、潤滑劑TAF為0. 2份一同混合，再加入鹵系阻燃劑溴化聚苯乙 烯SAYTEX621為10份、磷石膏粉3份一起混合得混合物料； (2) 將（1)中混合物料從雙螺桿擠出機(jī)的主喂料加入，再將增強(qiáng)改性劑無堿玻璃纖維 50份從擠出機(jī)的測喂料口加入，經(jīng)熔融擠出、冷卻、切粒即可得到阻燃聚酰胺材料；其中雙 螺桿擠出機(jī)的溫度由進(jìn)料段到機(jī)頭分別為 ：210°C、23(TC、245 °C、245 °C、240°C、235°C、 230°C和 230°C，模頭溫度 235°C。
[0034] 實(shí)施例3 (1) 先將聚酰胺EPR24 20份和M1013B16. 7份、抗氧劑1010為0. 3份、潤滑劑乙撐雙 硬脂酰胺EBS(P-130)為0. 3份、聚乙烯蠟A-C540A為1. 5份、白油36#為0. 2份、硅酮母粒 GM-100為1份一同混合，再加入鹵系阻燃劑溴化環(huán)氧樹脂KBE-2025K為25份、磷石膏粉1 份一起混合得混合物料； (2) 將（1)中混合物料從雙螺桿擠出機(jī)的主喂料加入，再將增強(qiáng)改性劑無堿玻璃纖維 20份從擠出機(jī)的測喂料口加入，經(jīng)熔融擠出、冷卻、切利即可得到阻燃聚酰胺材料；其中雙 螺桿擠出機(jī)的溫度由進(jìn)料段到機(jī)頭分別為 ：220°C、260°C、265 °C、265 °C、260°C、255°C、 260°C和 260°C，模頭溫度 260°C。
[0035] 實(shí)施例4 ⑴先將聚酰胺EPR24為10%和M1013B為65份、抗氧劑1010為0.3份、抗氧劑168 為〇. 3份、潤滑劑硅酮母粒GM-100為0. 1份一同混合，再加入鹵系阻燃劑十溴二苯乙烷 SAYTEX8010為15份、磷石膏粉4. 3份一起混合得混合物料；