CN104592751A - 无卤阻燃增强尼龙612复合材料及其制备方法、用途 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了无卤阻燃增强尼龙612复合材料及其制备方法、用途，采用无碱玻璃纤维作为增强剂，采用氢氧化物无机盐作为主阻燃剂，采用复配的矿物盐作为协效阻燃剂，采用聚烯烃接枝马来酸酐或乙烯-丙烯酸酯或乙烯-丙烯酸酯-马来酸酐三元共聚物或它们的复配物作为增韧剂，加入分散剂、偶联剂、抗氧剂，在双螺杆挤出机中熔融挤出，得到无卤阻燃增强尼龙612复合材料。其阻燃性能完全可以满足UL94标准的V0阻燃要求。
Description
技术领域
本发明属于高分子材料领域，具体涉及的是无卤阻燃增强尼龙612复合材料及其制备方法和用途。
背景技术
阻燃尼龙广泛的应用于电子电器的各个零部件，目前电子电器上主要使用通用阻燃尼龙6和尼龙66，然后由于尼龙6和尼龙66普遍吸水性较高。一旦材料吸湿过后电性能下降，直接影响材料在电子电器上的实际使用性能。同时，目前阻燃增强尼龙主要使用有卤阻燃剂，而卤素阻燃剂在燃烧过程中产生的含卤素气体直接影响人的生命安全，在一些高端应用场合，如高铁、地铁以及飞机上，对燃烧气体的成分以及烟密度要求尤为严格。而常规的高分子材料制备而成的尼龙材料在应用于电子电器中时，其阻燃性能较差，并不能满足电子电器市场的一些高端需求。
发明内容
要解决的技术问题：本发明采用氢氧化物无机盐作为主阻燃剂，采用复配的无机矿物盐作为协效阻燃剂制备了低吸水性和低烟无卤的阻燃增强尼龙612材料，满足电子电器市场的一些高端需求。
技术方案：本发明公开了无卤阻燃增强尼龙612复合材料及其制备方法、用途，所述的无卤阻燃增强尼龙612复合材料的组成成分及重量比配方如下：
尼龙612 40-100份、
玻璃纤维 10-100份、
主阻燃剂 10-100份、
协效阻燃剂 10-50份、
增韧剂 2-50份、
分散剂 0.1-20份、
偶联剂 0.1-20份、
抗氧剂 0.1-10份。
优选的，所述的无卤阻燃增强尼龙612复合材料，其组成成分及重量比配方如下：
尼龙612 40-50份、
玻璃纤维 25-30份、
主阻燃剂 40-50份、
协效阻燃剂 10-15份、
增韧剂 5-8份、
分散剂 0.5份、
偶联剂 0.2份、
抗氧剂 1份。
优选的，所述的无卤阻燃增强尼龙612复合材料，所述的尼龙612的粘数在90-180之间。
优选的，所述的无卤阻燃增强尼龙612复合材料，所述的玻璃纤维为无碱玻纤。
优选的，所述的无卤阻燃增强尼龙612复合材料，所述的主阻燃剂是氢氧化镁或者氢氧化铝或者它们的复配物。
优选的，所述的无卤阻燃增强尼龙612复合材料，所述的协效阻燃剂是硼酸锌或者氧化锌或者锡酸锌或者它们的复配物。
优选的，所述的无卤阻燃增强尼龙612复合材料，所述的增韧剂为聚烯烃接枝马来酸酐或乙烯-丙烯酸酯或乙烯-丙烯酸酯-马来酸酐三元共聚物或它们的复配物。
优选的，所述的无卤阻燃增强尼龙612复合材料，所述的分散剂为硬脂酸钙或乙撑双硬脂酰胺或褐煤酸钠或它们的复配物；所述的偶联剂为硅烷偶联剂KH550或KH560或它们的复配物；所述的抗氧剂为1010或1098或168或他们的复配物。
无卤阻燃增强尼龙612复合材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1）先将尼龙612、主阻燃剂、协效阻燃剂、增韧剂、分散剂以及抗氧剂加入到搅拌机中以150转/分钟搅拌半分钟，然后从搅拌机上面的液体加料口以1毫升/秒的速度加入偶联剂，完全加入后继续搅拌1分钟，出料得到预混物；
步骤2）将步骤1中混合均匀的材料加入到双螺杆挤出机的加料斗，在挤出过程中通过侧喂料加入玻璃纤维，挤出温度在200℃-250℃之间，螺杆转速在150转/分钟，然后拉条，冷却，切粒，包装，得到无卤阻燃增强尼龙612复合材料。
以上所述的无卤阻燃增强尼龙612复合材料的用途，所述的用途为无卤阻燃增强尼龙612复合材料在电子电器材料中的用途。
有益效果：本发明为高端电子电器应用材料提供了一个全新的解决方案。通过对尼龙612复合材料的组成成分进行优化，制备得到了具备良好阻燃性能的尼龙612复合材料。其阻燃等级最高达到了V0级别。
具体实施方式
实施例1
将5Kg尼龙612，5Kg氢氧化镁，0.5Kg氧化锌，1Kg硼酸锌，0.8Kg POE-MAH，50g硬脂酸钙，40g抗氧剂1010和60ｇ抗氧剂168，加入到搅拌机中以150转／分钟搅拌半分钟，然后将20g偶联剂KH550以１毫升／秒的速度从搅拌机上面液体加料口加入，继续搅拌1分钟出料。将预混料加入到螺杆直径36mm的双螺杆挤出机的主喂料仓中。在侧喂料中加入2.5Kg短切无碱玻纤，温度控制在210℃-230℃，螺杆转速控制在150转/分钟，拉条，冷却，切粒。将粒子在烘箱中80℃，干燥5小时后注塑标准UL94样条测试阻燃性能，测试结果见表1。
实施例2
将4Kg尼龙612，3Kg氢氧化镁，1Kg氢氧化铝，0.5Kg锡酸锌，0.5Kg氧化锌，0.5Kg乙烯-丙烯酸酯， 50g硬脂酸钙，40g抗氧剂1010和60ｇ抗氧剂168，加入到搅拌机中以150转／分钟搅拌半分钟，然后将20g偶联剂KH550以１毫升／秒的速度从搅拌机上面液体加料口加入，继续搅拌1分钟出料。将预混料加入到螺杆直径36mm的双螺杆挤出机的主喂料仓中。在侧喂料中加入3Kg短切无碱玻纤，温度控制在210℃-230℃，螺杆转速控制在150转/分钟，拉条，冷却，切粒。将粒子在烘箱中80℃，干燥5小时后注塑标准UL94样条测试阻燃性能，测试结果见表1。
实施例3
将4.5Kg尼龙612，1Kg氢氧化镁，4Kg氢氧化铝，1.5Kg氧化锌，0.5Kg POE-MAH，0.3Kg EMA，50g硬脂酸钙，40g抗氧剂1010和60ｇ抗氧剂168，加入到搅拌机中以150转／分钟搅拌半分钟，然后将20g偶联剂KH550以１毫升／秒的速度从搅拌机上面液体加料口加入，继续搅拌1分钟出料。将预混料加入到螺杆直径36mm的双螺杆挤出机的主喂料仓中。在侧喂料中加入3Kg短切无碱玻纤，温度控制在210℃-230℃，螺杆转速控制在150转/分钟，拉条，冷却，切粒。将粒子在烘箱中80℃，干燥5小时后注塑标准UL94样条测试阻燃性能，测试结果见表1。
实施例4
将10Kg尼龙612，1Kg氢氧化镁，2.5Kg氧化锌，2.5Kg硼酸锌，0.2Kg POE-MAH，10g乙撑双硬脂酰胺，10ｇ抗氧剂168，加入到搅拌机中以150转／分钟搅拌半分钟，然后将10g偶联剂KH560以１毫升／秒的速度从搅拌机上面液体加料口加入，继续搅拌1分钟出料。将预混料加入到螺杆直径36mm的双螺杆挤出机的主喂料仓中。在侧喂料中加入10Kg短切无碱玻纤，温度控制在210℃-230℃，螺杆转速控制在150转/分钟，拉条，冷却，切粒。将粒子在烘箱中80℃，干燥5小时后注塑标准UL94样条测试阻燃性能，测试结果见表1。
实施例5
将5Kg尼龙612，10Kg氢氧化铝，0.5Kg锡酸锌，0.5Kg硼酸锌，2Kg POE-MAH，3Kg EMA，1Kg乙撑双硬脂酰胺，1Kg的褐煤酸钠，1Kg的抗氧剂168，加入到搅拌机中以150转／分钟搅拌半分钟，然后将1Kg偶联剂KH550，1Kg偶联剂KH560，以１毫升／秒的速度从搅拌机上面液体加料口加入，继续搅拌1分钟出料。将预混料加入到螺杆直径36mm的双螺杆挤出机的主喂料仓中。在侧喂料中加入1Kg短切无碱玻纤，温度控制在210℃-230℃，螺杆转速控制在150转/分钟，拉条，冷却，切粒。将粒子在烘箱中80℃，干燥5小时后注塑标准UL94样条测试阻燃性能，测试结果见表1。
无卤阻燃增强尼龙612复合材料的阻燃强度及拉伸强度如表1所示：
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | |
| 阻燃性能 | V0 | V1 | V0 | V2 | V2 |
| 拉伸强度（MPa） | 185 | 172 | 197 | 144 | 132 |
本发明的无卤阻燃增强尼龙612复合材料的阻燃性能测定标准为UL94。
Claims (10)
1.无卤阻燃增强尼龙612复合材料，其特征在于，其组成成分及重量比配方如下：
尼龙612 40-100份、
玻璃纤维 10-100份、
主阻燃剂 10-100份、
协效阻燃剂 10-50份、
增韧剂 2-50份、
分散剂 0.1-20份、
偶联剂 0.1-20份、
抗氧剂 0.1-10份。
2. 根据权利要求1所述的无卤阻燃增强尼龙612复合材料，其特征在于，其组成成分及重量比配方如下：
尼龙612 40-50份、
玻璃纤维 25-30份、
主阻燃剂 40-50份、
协效阻燃剂 10-15份、
增韧剂 5-8份、
分散剂 0.5份、
偶联剂 0.2份、
抗氧剂 1份。
3.根据权利要求1或2所述的无卤阻燃增强尼龙612复合材料，其特征在于：所述的尼龙612的粘数在90-180之间。
4.根据权利要求1或2所述的无卤阻燃增强尼龙612复合材料，其特征在于：所述的玻璃纤维为无碱玻纤。
5. 根据权利要求1或2所述的无卤阻燃增强尼龙612复合材料，其特征在于：所述的主阻燃剂是氢氧化镁或者氢氧化铝或者它们的复配物。
6. 根据权利要求1或2所述的无卤阻燃增强尼龙612复合材料，其特征在于：所述的协效阻燃剂是硼酸锌或者氧化锌或者锡酸锌或者它们的复配物。
7.根据权利要求1或2所述的无卤阻燃增强尼龙612复合材料，其特征在于：所述的增韧剂为聚烯烃接枝马来酸酐或乙烯-丙烯酸酯或乙烯-丙烯酸酯-马来酸酐三元共聚物或它们的复配物。
8.根据权利要求1或2所述的无卤阻燃增强尼龙612复合材料，其特征在于：所述的分散剂为硬脂酸钙或乙撑双硬脂酰胺或褐煤酸钠或它们的复配物；所述的偶联剂为硅烷偶联剂KH550或KH560或它们的复配物；所述的抗氧剂为1010或1098或168或他们的复配物。
9.无卤阻燃增强尼龙612复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1）先将尼龙612、主阻燃剂、协效阻燃剂、增韧剂、分散剂以及抗氧剂加入到搅拌机中以150转/分钟搅拌半分钟，然后从搅拌机上面的液体加料口以1毫升/秒的速度加入偶联剂，完全加入后继续搅拌1分钟，出料得到预混物；
步骤2）将步骤1中混合均匀的材料加入到双螺杆挤出机的加料斗，在挤出过程中通过侧喂料加入玻璃纤维，挤出温度在200℃-250℃之间，螺杆转速在150转/分钟，然后拉条，冷却，切粒，包装，得到无卤阻燃增强尼龙612复合材料。
10.无卤阻燃增强尼龙612复合材料的用途，其特征在于，所述的用途为无卤阻燃增强尼龙612复合材料在电子电器材料中的用途。
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