CN110684344A - 一种无卤阻燃尼龙复合材料及其制备方法和应用 - Google Patents
一种无卤阻燃尼龙复合材料及其制备方法和应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110684344A CN110684344A CN201910954708.3A CN201910954708A CN110684344A CN 110684344 A CN110684344 A CN 110684344A CN 201910954708 A CN201910954708 A CN 201910954708A CN 110684344 A CN110684344 A CN 110684344A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- flame retardant
- nylon
- halogen
- composite material
- parts
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 title claims abstract description 129
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 title claims abstract description 112
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 title claims abstract description 111
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical compound N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 90
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 51
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 31
- DXZMANYCMVCPIM-UHFFFAOYSA-L zinc;diethylphosphinate Chemical compound [Zn+2].CCP([O-])(=O)CC.CCP([O-])(=O)CC DXZMANYCMVCPIM-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 39
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 20
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 16
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 13
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 claims abstract description 12
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 claims abstract description 12
- 239000012745 toughening agent Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000006557 surface reaction Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 3
- FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N maleic anhydride Chemical group O=C1OC(=O)C=C1 FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 claims description 16
- -1 aluminum propyl phosphinate Chemical compound 0.000 claims description 15
- VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L magnesium dihydroxide Chemical group [OH-].[OH-].[Mg+2] VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 14
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- OKOBUGCCXMIKDM-UHFFFAOYSA-N Irganox 1098 Chemical compound CC(C)(C)C1=C(O)C(C(C)(C)C)=CC(CCC(=O)NCCCCCCNC(=O)CCC=2C=C(C(O)=C(C=2)C(C)(C)C)C(C)(C)C)=C1 OKOBUGCCXMIKDM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000000347 magnesium hydroxide Substances 0.000 claims description 8
- 229910001862 magnesium hydroxide Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 8
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 8
- CJZGTCYPCWQAJB-UHFFFAOYSA-L calcium stearate Chemical compound [Ca+2].CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O CJZGTCYPCWQAJB-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 7
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000008116 calcium stearate Substances 0.000 claims description 6
- 235000013539 calcium stearate Nutrition 0.000 claims description 6
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims description 6
- ZQKXQUJXLSSJCH-UHFFFAOYSA-N melamine cyanurate Chemical compound NC1=NC(N)=NC(N)=N1.O=C1NC(=O)NC(=O)N1 ZQKXQUJXLSSJCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000009832 plasma treatment Methods 0.000 claims description 6
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims description 5
- XSAOTYCWGCRGCP-UHFFFAOYSA-K aluminum;diethylphosphinate Chemical compound [Al+3].CCP([O-])(=O)CC.CCP([O-])(=O)CC.CCP([O-])(=O)CC XSAOTYCWGCRGCP-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 5
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims description 5
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 5
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 claims description 5
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims description 5
- NLZUEZXRPGMBCV-UHFFFAOYSA-N Butylhydroxytoluene Chemical compound CC1=CC(C(C)(C)C)=C(O)C(C(C)(C)C)=C1 NLZUEZXRPGMBCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims description 4
- ADCOVFLJGNWWNZ-UHFFFAOYSA-N antimony trioxide Chemical compound O=[Sb]O[Sb]=O ADCOVFLJGNWWNZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000001993 wax Substances 0.000 claims description 4
- 239000004114 Ammonium polyphosphate Substances 0.000 claims description 3
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 claims description 3
- 229920002292 Nylon 6 Polymers 0.000 claims description 3
- 229920002302 Nylon 6,6 Polymers 0.000 claims description 3
- 229920000388 Polyphosphate Polymers 0.000 claims description 3
- 235000019826 ammonium polyphosphate Nutrition 0.000 claims description 3
- 229920001276 ammonium polyphosphate Polymers 0.000 claims description 3
- 229920001903 high density polyethylene Polymers 0.000 claims description 3
- 239000004700 high-density polyethylene Substances 0.000 claims description 3
- 229920001684 low density polyethylene Polymers 0.000 claims description 3
- 239000004702 low-density polyethylene Substances 0.000 claims description 3
- JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N melamine Chemical compound NC1=NC(N)=NC(N)=N1 JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- XFZRQAZGUOTJCS-UHFFFAOYSA-N phosphoric acid;1,3,5-triazine-2,4,6-triamine Chemical compound OP(O)(O)=O.NC1=NC(N)=NC(N)=N1 XFZRQAZGUOTJCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000001205 polyphosphate Substances 0.000 claims description 3
- 235000011176 polyphosphates Nutrition 0.000 claims description 3
- QMMJWQMCMRUYTG-UHFFFAOYSA-N 1,2,4,5-tetrachloro-3-(trifluoromethyl)benzene Chemical compound FC(F)(F)C1=C(Cl)C(Cl)=CC(Cl)=C1Cl QMMJWQMCMRUYTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- PFEFOYRSMXVNEL-UHFFFAOYSA-N 2,4,6-tritert-butylphenol Chemical compound CC(C)(C)C1=CC(C(C)(C)C)=C(O)C(C(C)(C)C)=C1 PFEFOYRSMXVNEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- JHWNWJKBPDFINM-UHFFFAOYSA-N Laurolactam Chemical compound O=C1CCCCCCCCCCCN1 JHWNWJKBPDFINM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229920000571 Nylon 11 Polymers 0.000 claims description 2
- 229920000299 Nylon 12 Polymers 0.000 claims description 2
- 229920003189 Nylon 4,6 Polymers 0.000 claims description 2
- 229920000305 Nylon 6,10 Polymers 0.000 claims description 2
- 229920000572 Nylon 6/12 Polymers 0.000 claims description 2
- MTUBBMSQXXJFQP-UHFFFAOYSA-N OC(CCCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OCC(O)CO)(O)O Chemical compound OC(CCCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OCC(O)CO)(O)O MTUBBMSQXXJFQP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- JKIJEFPNVSHHEI-UHFFFAOYSA-N Phenol, 2,4-bis(1,1-dimethylethyl)-, phosphite (3:1) Chemical compound CC(C)(C)C1=CC(C(C)(C)C)=CC=C1OP(OC=1C(=CC(=CC=1)C(C)(C)C)C(C)(C)C)OC1=CC=C(C(C)(C)C)C=C1C(C)(C)C JKIJEFPNVSHHEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-N Phosphine Chemical compound P XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 235000021355 Stearic acid Nutrition 0.000 claims description 2
- BGYHLZZASRKEJE-UHFFFAOYSA-N [3-[3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoyloxy]-2,2-bis[3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoyloxymethyl]propyl] 3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoate Chemical compound CC(C)(C)C1=C(O)C(C(C)(C)C)=CC(CCC(=O)OCC(COC(=O)CCC=2C=C(C(O)=C(C=2)C(C)(C)C)C(C)(C)C)(COC(=O)CCC=2C=C(C(O)=C(C=2)C(C)(C)C)C(C)(C)C)COC(=O)CCC=2C=C(C(O)=C(C=2)C(C)(C)C)C(C)(C)C)=C1 BGYHLZZASRKEJE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000003570 air Substances 0.000 claims description 2
- QNNHFEIZWVGBTM-UHFFFAOYSA-K aluminum;diphenylphosphinate Chemical compound [Al+3].C=1C=CC=CC=1P(=O)([O-])C1=CC=CC=C1.C=1C=CC=CC=1P(=O)([O-])C1=CC=CC=C1.C=1C=CC=CC=1P(=O)([O-])C1=CC=CC=C1 QNNHFEIZWVGBTM-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 2
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims description 2
- GOJNABIZVJCYFL-UHFFFAOYSA-M dimethylphosphinate Chemical compound CP(C)([O-])=O GOJNABIZVJCYFL-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- UAUDZVJPLUQNMU-KTKRTIGZSA-N erucamide Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCCCCCC(N)=O UAUDZVJPLUQNMU-KTKRTIGZSA-N 0.000 claims description 2
- 239000001307 helium Substances 0.000 claims description 2
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229940057995 liquid paraffin Drugs 0.000 claims description 2
- 229920001910 maleic anhydride grafted polyolefin Polymers 0.000 claims description 2
- 229920001911 maleic anhydride grafted polypropylene Polymers 0.000 claims description 2
- RKISUIUJZGSLEV-UHFFFAOYSA-N n-[2-(octadecanoylamino)ethyl]octadecanamide Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(=O)NCCNC(=O)CCCCCCCCCCCCCCCCC RKISUIUJZGSLEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Natural products CCCCCCCC(C)CCCCCCCCC(O)=O OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- SSDSCDGVMJFTEQ-UHFFFAOYSA-N octadecyl 3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoate Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCCOC(=O)CCC1=CC(C(C)(C)C)=C(O)C(C(C)(C)C)=C1 SSDSCDGVMJFTEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- FATBGEAMYMYZAF-KTKRTIGZSA-N oleamide Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC(N)=O FATBGEAMYMYZAF-KTKRTIGZSA-N 0.000 claims description 2
- 239000004209 oxidized polyethylene wax Substances 0.000 claims description 2
- 235000013873 oxidized polyethylene wax Nutrition 0.000 claims description 2
- WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N pentaerythritol Chemical compound OCC(CO)(CO)CO WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- ACVYVLVWPXVTIT-UHFFFAOYSA-M phosphinate Chemical compound [O-][PH2]=O ACVYVLVWPXVTIT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 claims description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 2
- 229920002545 silicone oil Polymers 0.000 claims description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 2
- 239000008117 stearic acid Substances 0.000 claims description 2
- BIKXLKXABVUSMH-UHFFFAOYSA-N trizinc;diborate Chemical compound [Zn+2].[Zn+2].[Zn+2].[O-]B([O-])[O-].[O-]B([O-])[O-] BIKXLKXABVUSMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- XOOUIPVCVHRTMJ-UHFFFAOYSA-L zinc stearate Chemical compound [Zn+2].CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O XOOUIPVCVHRTMJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 235000006708 antioxidants Nutrition 0.000 claims 5
- 229920000092 linear low density polyethylene Polymers 0.000 claims 2
- 239000004707 linear low-density polyethylene Substances 0.000 claims 2
- 229920000181 Ethylene propylene rubber Polymers 0.000 claims 1
- 150000008065 acid anhydrides Chemical class 0.000 claims 1
- WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K aluminium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims 1
- KTLIMPGQZDZPSB-UHFFFAOYSA-M diethylphosphinate Chemical compound CCP([O-])(=O)CC KTLIMPGQZDZPSB-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims 1
- 230000001050 lubricating effect Effects 0.000 claims 1
- ZSIAUFGUXNUGDI-UHFFFAOYSA-N n-hexyl alcohol Natural products CCCCCCO ZSIAUFGUXNUGDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 15
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 abstract description 11
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 abstract description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 4
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 abstract description 3
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 abstract description 2
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 12
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 8
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 7
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 description 7
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 6
- 239000004005 microsphere Substances 0.000 description 6
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 6
- 238000007605 air drying Methods 0.000 description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 238000006482 condensation reaction Methods 0.000 description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 3
- 229920002943 EPDM rubber Polymers 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 2
- NAQMVNRVTILPCV-UHFFFAOYSA-N hexane-1,6-diamine Chemical compound NCCCCCCN NAQMVNRVTILPCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 2
- 238000011031 large-scale manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 2
- 238000005453 pelletization Methods 0.000 description 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 2
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 1
- 229920010126 Linear Low Density Polyethylene (LLDPE) Polymers 0.000 description 1
- 229910019440 Mg(OH) Inorganic materials 0.000 description 1
- MXRIRQGCELJRSN-UHFFFAOYSA-N O.O.O.[Al] Chemical compound O.O.O.[Al] MXRIRQGCELJRSN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- IOGRQIWFIRKXQV-UHFFFAOYSA-K aluminum dipropylphosphinate Chemical compound C(CC)P([O-])(=O)CCC.[Al+3].C(CC)P([O-])(=O)CCC.C(CC)P([O-])(=O)CCC IOGRQIWFIRKXQV-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 229920006351 engineering plastic Polymers 0.000 description 1
- 235000012438 extruded product Nutrition 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000012847 fine chemical Substances 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 238000005469 granulation Methods 0.000 description 1
- 230000003179 granulation Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000004200 microcrystalline wax Substances 0.000 description 1
- 235000019808 microcrystalline wax Nutrition 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920001955 polyphenylene ether Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 1
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L77/00—Compositions of polyamides obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L77/02—Polyamides derived from omega-amino carboxylic acids or from lactams thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L77/00—Compositions of polyamides obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L77/06—Polyamides derived from polyamines and polycarboxylic acids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
- C08K3/20—Oxides; Hydroxides
- C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
- C08K2003/2217—Oxides; Hydroxides of metals of magnesium
- C08K2003/2224—Magnesium hydroxide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2201/00—Properties
- C08L2201/02—Flame or fire retardant/resistant
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2201/00—Properties
- C08L2201/22—Halogen free composition
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
- C08L2205/03—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
Abstract
本发明涉及阻燃尼龙制备技术领域，尤其涉及一种无卤阻燃尼龙复合材料及其制备方法和应用。按重量份计，所述复合材料的原料组成包括：尼龙15‑84.8份、改性阻燃剂10‑70份、增韧剂5‑10份、润滑剂0.1‑3份、抗氧剂0.1‑2份；所述改性阻燃剂经过等离子体气体放电处理，即：将阻燃剂置于等离子体反应装置中，通入一种或者几种等离子体气体的混合物，利用等离子体对阻燃剂进行表面功能化处理。本发明利用低温等离子体技术对无卤阻燃剂进行表面处理，提高了阻燃剂与尼龙基体的相容性，有利于提高阻燃剂在尼龙中的分散性，这不仅可以提高尼龙材料的阻燃性能，而且有利于减少阻燃剂的加入对材料力学性能的恶化。
Description
技术领域
本发明涉及阻燃尼龙制备技术领域，尤其涉及一种无卤阻燃尼龙复合材料 及其制备方法和应用。
背景技术
本发明背景技术中公开的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理 解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般 技术人员所公知的现有技术。
尼龙是一种用途最广、种类最多的工程塑料，该材料具有良好的力学性能、 耐热性、耐磨损性、耐化学溶剂性、自润滑性，同时该材料加工性能优良，可 一体化成型复杂的结构部件，被广泛用于汽车、电子电器、机械、轨道交通、 体育器械等领域。但是尼龙属于可燃性塑料，在许多领域，如电子、电器、轨 道交通等，对材料的阻燃性能提出了很高的要求，这就限制了尼龙材料的应用 范围。
通过加入阻燃剂可以显著提高尼龙材料的阻燃等级，许多含卤素的阻燃剂 (如溴系化合物)可以显著提高尼龙材料的阻燃性能。随着人们对安全和环境 问题的重视，传统的卤素阻燃剂逐渐被无卤阻燃剂所替代，如氢氧化物、氮系、 磷系阻燃剂。
无卤阻燃剂虽然具有环境友好的优点，但是与溴系阻燃剂相比添加量显著 提高，如要达到UL94标准V0的阻燃等级，氢氧化物的添加量往往超过50份， 其它类型无卤阻燃剂的添加量也要大于20份。如何将这种高添加量的阻燃剂 很好的分散到尼龙基体中是一个很大的挑战。
专利文献CN104017356A公开了一种阻燃尼龙材料的制备方法，称取尼龙 58.79-72.56份、三聚氰胺12.61-18.92份、磷酸11.53-17.29份、成炭剂3-5 份，混合均匀后挤出造粒，制备的尼龙材料阻燃等级为V0。
专利文献CN105392841A公开了一种阻燃高温尼龙的制备方法，称取尼龙 20-80份、聚磷酸酯10-40份、聚苯醚10-40份、聚四氟乙烯0-3份，混合均 匀后挤出造粒，制备的尼龙材料阻燃等级为V0。
专利文献CN107129679A公开了一种增韧改性阻燃尼龙波纹管及其制备方 法，将尼龙100份、增韧剂5-10份、阻燃剂10-20份、助剂5-15份混合后经 特殊设备高温挤出成型，波纹管阻燃等级为V2。
专利文献CN107057346A公开了一种阻燃型尼龙组合物的制备方法，称取 尼龙66树脂60-93份、有机硅阻燃剂1-15份、氮系或者磷系阻燃剂5-25份， 混合均匀后挤出造粒，使用复合阻燃剂制备的尼龙材料极限氧指数大于31。
罗鸿鑫等(期刊文章：《表面改性对尼龙6/氢氧化镁阻燃性能的影响》, 绝缘材料，2005，38(6):34-38)以偶联剂处理的Mg(OH)2为阻燃剂制备了阻燃 尼龙6复合材料，发现当Mg(OH)2用量为40％时，材料氧指数可达30％以上，垂 直燃烧等级为V0。
吕昕冉等(期刊文章：《复合改性纳米氢氧化镁阻燃尼龙6的制备及性能》, 绝缘材料，2013，46(6):36-40)以硬脂酸/硬脂酸钙处理的Mg(OH)2为阻燃 剂制备了阻燃尼龙6复合材料，发现当Mg(OH)2用量为45％时，材料氧指数可 达27％以上。
然而，本发明人从以上述阻燃尼龙复合材料为代表的文献中研究发现：将 尼龙、阻燃剂及其它助剂混合造粒之前没有对配方中的阻燃剂进行表面处理， 由于阻燃剂多为无机物或者小分子化合物，与尼龙基体相容性差，高含量阻燃 剂难以有效的分散到尼龙基体中，造成复合材料力学性能显著下降。有的研究 者对阻燃剂表面进行处理时，采用湿化学的方式，需要采用多步化学反应，操 作复杂，不利于规模化生产。
发明内容
针对上述存在的问题，本发明提供一种无卤阻燃尼龙复合材料及其制备方 法和应用；本发明利用低温等离子体对阻燃剂进行改性(表面功能化)，有效 改善了阻燃剂在尼龙中的分散性，提高了无卤阻燃尼龙的性能。
为实现上述发明目的，本发明采用的技术手段为：
首先，本发明公开一种无卤阻燃尼龙复合材料，按重量份计，其原料组成 包括：尼龙15-84.8份、改性阻燃剂10-70份、增韧剂5-10份、润滑剂0.1-3 份、抗氧剂0.1-2份，所述改性阻燃剂即经过等离子体放电处理的阻燃剂，具 体为：将阻燃剂置于等离子体反应装置中，通入一种或者几种气体的混合物， 利用等离子体对阻燃剂进行表面功能化处理，使其表面产生羟基、羧基、胺基 等极性基团，即得。
其次，本发明公开上述无卤阻燃尼龙复合材料的制备方法，包括如下步骤： 将尼龙、改性阻燃剂、增韧剂、润滑剂、抗氧剂混合后进行挤出，挤出物经过 牵引、冷却、干燥、切粒，即得。
本发明无卤阻燃尼龙复合材料的特点是：利用低温等离子体技术对不同类 型的无卤阻燃剂进行表面改性，在阻燃剂表面产生羟基、羧基、胺基等基团， 这些基团在挤出过程中与尼龙末端的羧基和胺基发生缩合反应，在阻燃剂表面 形成了尼龙链段接枝物，这些接枝物与尼龙基体有良好的相容性，可以显著提 高阻燃剂在尼龙基体中的分散性。
另外，与专利文献CN201711263708.6中采用的方法相比，本发明是为了 使阻燃剂表面产生羟基、羧基、胺基等基团在挤出过程中与尼龙末端的羧基和 胺基发生缩合反应，在阻燃剂表面形成和尼龙具有良好相容性的尼龙链段接枝 物。而上述专利文献为了将碳微球能够分散到聚酯基体中,首先通过等离子技 术在碳微球表面产生羟基和羧基,为了提高共混物的阻燃性能,又在碳微球表 面接枝磷酸二氢胍的羟基和羧基，由于聚酯聚合物中没有尼龙链段的氨基、羧 基等活泼基团,为了将上述碳微球更好的分散到聚酯中,发明人又在微球表面 进行聚酯单体原位聚合。可以看到，专利文献CN201711263708.6为了实现碳微球的分散以及聚酯阻燃的目的，采用了等离子处理、微球表面接枝阻燃剂、 微球表面原位聚酯单体聚合三种处理过程，不仅与本发明技术思路不同，而且 操作过程繁琐，不利于工业化生产。本发明利用尼龙链段的氨基、羧基等活泼 基团，直接通过阻燃剂等离子体处理得到表面具有羟基、羧基、氨基等基团的 阻燃剂，可以直接在挤出机中实现阻燃剂的良好分散，而且这种方法具有操作 过程简便，利于实现工业化的优点。
与现有技术相比，本发明取得了以下有益效果：
(1)本发明利用低温等离子体技术对无卤阻燃剂进行表面处理，提高了 阻燃剂与尼龙基体的相容性，有利于提高阻燃剂在尼龙中的分散性，这不仅可 以提高尼龙材料的阻燃性能，而且有利于减少阻燃剂的加入对材料力学性能的 恶化。
(2)本发明采用的低温等离子处理方式具有操作简便、不采用化学溶剂、 环境友好、利于大规模生产等优点。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。 除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的 普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图 限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确 指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说 明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、 器件、组件和/或它们的组合。
正如前文所述，由于阻燃剂多为无机物或者小分子化合物，与尼龙基体相 容性差，高含量阻燃剂难以有效的分散到尼龙基体中，造成复合材料力学性能 显著下降。因此，本发明提出了一种无卤阻燃尼龙复合材料及其制备方法。
在一些典型实施方式中，所述等离子体反应装置为低温等离子体反应装 置，放电方式可以为辉光放电、电晕放电、介质阻挡放电、射频放电和微波放 电中的任意一种。
在一些典型实施方式中，所述等离子体反应气体为空气、氧气、氮气、二 氧化碳、氩气、氦气、氨气中的一种或几种的混合物。优选的，所述等离子体 反应气体为二氧化碳或氨气，这两种气体处理的阻燃剂能够更为显著地提高无 卤阻燃尼龙复合材料的阻燃性能和力学性能。
在一些典型实施方式中，所述等离子体处理阻燃剂粉末的条件为：气体压 强5-500Pa、放电功率10-800W、放电时间5-60min。
在一些典型实施方式中，所述尼龙为尼龙6、尼龙66、尼龙46、尼龙610、 尼龙612、尼龙9、尼龙11、尼龙12、尼龙1010、尼龙1012、尼龙1212等中 的任意一种或几种的混合物。
在一些典型实施方式中，所述增韧剂为马来酸酐聚烯烃接枝物：马来酸酐 接枝聚烯烃包括马来酸酐接枝低密度聚乙烯(LDPE)、马来酸酐接枝高密度聚 乙烯(HDPE)、马来酸酐接枝线性低密度聚乙烯(LLDPE)、马来酸酐接枝聚 丙烯(PP)、马来酸酐接枝乙烯丙烯共聚物(EPR)、马来酸酐接枝乙烯辛烯 共聚物(POE)、马来酸酐接枝三元乙丙橡胶(EPDM)中的任意一种或几种的 混合物。
在一些典型实施方式中，所述阻燃剂为氢氧化镁(Mg(OH)2)、氢氧化铝 (Al(OH)3)、三氧化二锑(Sb2O3)、硼酸锌(ZnB4O7)、红磷、包覆红磷、微 胶囊化红磷、三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)、三聚氰胺聚磷酸盐(MPP)、三聚氰 胺磷酸盐(MP)、聚磷酸铵(APP)、季戊四醇、二甲基次膦酸铝、二乙基次 膦酸铝、二丙基次膦酸铝、二丁基次膦酸铝、二苯基次膦酸铝中的任意一种或 几种的混合物。
在一些典型实施方式中，所述润滑剂为聚乙烯蜡、微晶石蜡、液体石蜡、 固体石蜡、氯化石蜡、氧化聚乙烯蜡、硅油、硬脂酸、硬脂酸丁酯、硬脂酸钙、 硬脂酸锌、油酸酰胺、乙撑双硬脂酰胺、芥酸酰胺、甘油三羟硬脂酸酯中的任 意一种或几种的混合物。
在一些典型实施方式中所述抗氧剂为[四(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙 酸]季戊四醇酯(优选为抗氧剂1010)、3-(3,5-二叔丁基-4-羟基)丙烯十八酯 (优选为抗氧剂1076)、N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己 二胺(优选为抗氧剂1098)、2,6-二叔丁基-4-甲酚(优选为抗氧剂264)、 2,4,6-三叔丁基苯酚(优选为抗氧剂246)、(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸三酯 (优选为抗氧剂168)中的任意一种或几种的混合物。
在一些典型实施方式中，所述尼龙、改性阻燃剂、增韧剂、润滑剂、抗氧 剂的混合时间不少于30min。
在一些典型实施方式中，所述挤出的工艺参数为：在200℃-330℃之间， 主螺杆转速5-300转/分钟，喂料螺杆转速1-50转/分钟。
在一些典型实施方式中，上述的无卤阻燃尼龙复合材料及其制备方法还被 用于电子、电器、轨道交通等领域。
现结合具体实施方式对本发明进一步进行说明。
下列实施例中，所述尼龙为自中国神马集团有限责任公司的尼龙6，购自 广东新会美达锦纶股份有限公司，M52800(这是产品型号)。所述马来酸酐接 枝POE购自山东科华赛邦新材料股份有限公司，KE1。所述阻燃剂氢氧化镁购 自上海宝迪化工；阻燃剂二乙基次膦酸铝购自青岛欧普瑞新材料有限公司，阻 燃剂三聚氰胺氰尿酸盐购自四川精细化工研究院。所述润滑剂为硬脂酸钙，购 自凯祥化工。所述抗氧剂采用抗氧剂1098(巴斯夫)。所述低温等离子体反应 装置的型号为OTF-1200X，购自合肥科晶材料技术有限公司。
实施例1
一种无卤阻燃尼龙复合材料的制备方法，包括如下步骤：
取尼龙42份、马来酸酐接枝POE7份、氢氧化镁50份、硬脂酸钙0.5份、 抗氧剂10980.5份，将上述各种原料在高速混合机中混合30min，随后放入挤 出机料斗中，在210-260℃之间，主螺杆转速80转/分钟，喂料螺杆转速20 转/分钟条件下进行挤出，挤出物经过牵引(牵引速率10米/分钟)，冷却(冷 却水温30℃)、干燥(空气自然吹干)、切粒(切粒机转速30Hz)，得到无 卤阻燃尼龙复合材料。
实施例2
一种无卤阻燃尼龙复合材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)将氢氧化镁55份放入低温等离子体反应装置中，通入氩气作为等离 子反应气，气体压强200Pa，射频放电功率700W，放电时间50min，得到改性 氢氧化镁，备用。
(2)取尼龙42份、马来酸酐接枝POE7份、本实施例步骤(1)制备的改 性氢氧化镁50份、硬脂酸钙0.5份、抗氧剂1098 0.5份；将上述各种原料在 高速混合机中混合30min，随后放入挤出机料斗中，在210-260℃之间，主螺 杆转速80转/分钟，喂料螺杆转速20转/分钟条件下进行挤出，挤出物经过牵 引(牵引速率10米/分钟)，冷却(冷却水温30℃)、干燥(空气自然吹干)、 切粒(切粒机转速30Hz)，得到无卤阻燃尼龙复合材料。
实施例3
一种无卤阻燃尼龙复合材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)将氢氧化镁15份放入低温等离子体反应装置中，通入氩气作为等离 子反应气，气体压强5Pa，射频放电功率800W，放电时间60min，得到改性氢 氧化镁，备用。
(2)取尼龙15份、马来酸酐接枝POE 5份、本实施例步骤(1)制备的 改性氢氧化镁10份、聚乙烯蜡0.1份、抗氧剂1098 0.1份；将上述各种原料 在高速混合机中混合30min，随后放入挤出机料斗中，在210-260℃之间，主 螺杆转速80转/分钟，喂料螺杆转速20转/分钟条件下进行挤出，挤出物经过 牵引(牵引速率10米/分钟)，冷却(冷却水温30℃)、干燥(空气自然吹 干)、切粒(切粒机转速30Hz)，得到无卤阻燃尼龙复合材料。
实施例4
一种无卤阻燃尼龙复合材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)将氢氧化镁80份放入低温等离子体反应装置中，通入氩气作为等离 子反应气，气体压强500Pa，射频放电功率100W，放电时间5min，得到改性氢 氧化镁，备用。
(2)取尼龙84.8份、马来酸酐接枝POE 10份、本实施例步骤(1)制备 的改性氢氧化镁70份、聚乙烯蜡3份、抗氧剂1098 2份；将上述各种原料在 高速混合机中混合30min，随后放入挤出机料斗中，在210-260℃之间，主螺 杆转速80转/分钟，喂料螺杆转速20转/分钟条件下进行挤出，挤出物经过牵 引(牵引速率10米/分钟)，冷却(冷却水温30℃)、干燥(空气自然吹干)、 切粒(切粒机转速30Hz)，得到无卤阻燃尼龙复合材料。
实施例5
一种无卤阻燃尼龙复合材料的制备方法，同实施例2，区别在于：所述等 离子反应气为氮气。
实施例6
一种无卤阻燃尼龙复合材料的制备方法，同实施例2，区别在于：所述等 离子反应气为空气。
实施例7
一种无卤阻燃尼龙复合材料的制备方法，同实施例2，区别在于：所述等 离子反应气为氧气。
实施例8
一种无卤阻燃尼龙复合材料的制备方法，同实施例2，区别在于：所述等 离子反应气为二氧化碳。
实施例9
一种无卤阻燃尼龙复合材料的制备方法，同实施例2，区别在于：所述等 离子反应气为氨气。
实施例10
一种无卤阻燃尼龙复合材料的制备方法，包括如下步骤：
取尼龙62份、马来酸酐接枝POE7份、阻燃剂(二乙基次膦酸铝20份+三 聚氰胺氰尿酸盐10份)、硬脂酸钙0.5份、抗氧剂1098 0.5份，将上述各种 原料在高速混合机中混合30min，随后放入挤出机料斗中，在210℃-260℃之 间，主螺杆转速80转/分钟，喂料螺杆转速20转/分钟条件下进行挤出，挤出 物经过牵引(牵引速率10米/分钟)，冷却(冷却水温30℃)、干燥(空气 自然吹干)、切粒(切粒机转速30Hz)，得到无卤阻燃尼龙复合材料。
实施例11
一种无卤阻燃尼龙复合材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)取二乙基次膦酸铝20份，三聚氰胺氰尿酸盐10份，放入低温等离 子体反应装置中，通入氩气气体，气体压强200Pa，射频放电功率700W，放电 时间50min，得到改性阻燃剂，备用。
(2)将尼龙62份、马来酸酐接枝POE 7份、本实施例步骤(1)制备的 改性阻燃剂、硬脂酸钙0.5份、抗氧剂1098 0.5份在高速混合机中混合30min， 随后放入挤出机料斗中，在210℃-260℃之间，主螺杆转速80转/分钟，喂料 螺杆转速20转/分钟条件下进行挤出，挤出物经过牵引(牵引速率10米/分 钟)，冷却(冷却水温30℃)、干燥(空气自然吹干)、切粒(切粒机转速 30Hz)，得到无卤阻燃尼龙复合材料。
实施例12
一种无卤阻燃尼龙复合材料的制备方法，同实施例9，区别在于：所述等 离子反应气为氮气。
实施例13
一种无卤阻燃尼龙复合材料的制备方法，同实施例2，区别在于：所述等 离子反应气为空气。
实施例14
一种无卤阻燃尼龙复合材料的制备方法，同实施例2，区别在于：所述等 离子反应气为氧气。
实施例15
一种无卤阻燃尼龙复合材料的制备方法，同实施例2，区别在于：所述等 离子反应气为二氧化碳。
实施例16
一种无卤阻燃尼龙复合材料的制备方法，同实施例2，区别在于：所述等 离子反应气为氨气。
性能测试：
实施例1-9阻燃尼龙复合材料性能如表1所示，其中，实施例1为对照组， 其采用的阻燃剂氢氧化镁没有利用低温等离子体进行表面功能化。
表1
实施例10-16阻燃尼龙复合材料性能如表2所示，其中，实施例10为对 照组，其采用的阻燃剂没有利用低温等离子体进行表面功能化，另外，和实施 例1-9相比，实施例10-16采用的为氮磷复配阻燃剂。
表2
从表1、表2可以看出，加入未用低温等离子体处理的阻燃剂制备的阻燃 尼龙复合材料阻燃等级可以达到V0，但是复合材料拉伸强度与冲击强度并不理 想。而将阻燃剂用不同气体的低温等离子体进行处理后，复合材料阻燃等级在 达到V0的同时，材料拉伸和冲击性能得到了显著提升，这是说明通过对阻燃 剂进行表面改性，显著提高了阻燃剂在尼龙基体中的分散性，经过本发明进一 步研究，发现这是由于改性使得阻燃剂表面产生了大量的羟基、羧基、胺基等 基团，这些基团在挤出过程中与尼龙末端的羧基和胺基发生缩合反应，在阻燃 剂表面形成了尼龙链段接枝物，这些接枝物与尼龙基体有良好的相容性，从而 提高阻燃剂在尼龙基体中的分散性，而分散性的显著改善有利于减少阻燃剂的 加入对材料力学性能的恶化，使得制备的阻燃尼龙复合材料兼具优异的阻燃性 能和力学性能。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的 技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内， 所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种无卤阻燃尼龙复合材料，其特征在于，按重量份计，原料组成包括：尼龙15-84.8份、改性阻燃剂10-70份、增韧剂5-10份、润滑剂0.1-3份、抗氧剂0.1-2份；所述改性阻燃剂经过等离子体气体放电处理。
2.如权利要求1所述的无卤阻燃尼龙复合材料，其特征在于，所述改性阻燃剂的处理方法为：将阻燃剂置于等离子体反应装置中，通入一种或者几种等离子体气体的混合物，利用等离子体对阻燃剂进行表面功能化处理，即得。
3.如权利要求2所述的无卤阻燃尼龙复合材料，其特征在于，所述等离子体反应气体为空气、氧气、氮气、二氧化碳、氩气、氦气、氨气中的一种或几种的混合物；优选的，所述等离子体反应气体为二氧化碳或氨气；
优选地，所述等离子体处理阻燃剂粉末的条件为：气体压强5-500Pa、放电功率10-800W、放电时间5-60min；
优选地，所述等离子体反应装置为低温等离子体反应装置，放电方式包括辉光放电、电晕放电、介质阻挡放电、射频放电和微波放电中的任意一种。
4.如权利要求1-3任一项所述的无卤阻燃尼龙复合材料，其特征在于，所述尼龙为尼龙6、尼龙66、尼龙46、尼龙610、尼龙612、尼龙9、尼龙11、尼龙12、尼龙1010、尼龙1012、尼龙1212中的任意一种或几种的混合物。
5.如权利要求1-3任一项所述的无卤阻燃尼龙复合材料，其特征在于，所述增韧剂为马来酸酐聚烯烃接枝物：马来酸酐接枝聚烯烃包括马来酸酐接枝低密度聚乙烯、马来酸酐接枝高密度聚乙烯、马来酸酐接枝线性低密度聚乙烯、马来酸酐接枝聚丙烯、马来酸酐接枝乙烯丙烯共聚物、马来酸酐接枝乙烯辛烯共聚物、马来酸酐接枝三元乙丙橡胶中的任意一种或几种的混合物。
6.如权利要求1-3任一项所述的无卤阻燃尼龙复合材料，其特征在于，所述阻燃剂为氢氧化镁、氢氧化铝、三氧化二锑、硼酸锌、红磷、包覆红磷、微胶囊化红磷、三聚氰胺氰尿酸盐、三聚氰胺聚磷酸盐、三聚氰胺磷酸盐、聚磷酸铵、季戊四醇、二甲基次膦酸铝、二乙基次膦酸铝、二丙基次膦酸铝、二丁基次膦酸铝、二苯基次膦酸铝中的任意一种或几种的混合物。
7.如权利要求1-3任一项所述的无卤阻燃尼龙复合材料，其特征在于，所述润滑剂为聚乙烯蜡、微晶石蜡、液体石蜡、固体石蜡、氯化石蜡、氧化聚乙烯蜡、硅油、硬脂酸、硬脂酸丁酯、硬脂酸钙、硬脂酸锌、油酸酰胺、乙撑双硬脂酰胺、芥酸酰胺、甘油三羟硬脂酸酯中的任意一种或几种的混合物；
优选地，所述抗氧剂为[四(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(优选为抗氧剂1010)、3-(3,5-二叔丁基-4-羟基)丙烯十八酯(优选为抗氧剂1076)、N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺(优选为抗氧剂1098)、2,6-二叔丁基-4-甲酚(优选为抗氧剂264)、2,4,6-三叔丁基苯酚(优选为抗氧剂246)、(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸三酯(优选为抗氧剂168)中的任意一种或几种的混合物。
8.权利要求1-7任一项所述的无卤阻燃尼龙复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将尼龙、改性阻燃剂、增韧剂、润滑剂、抗氧剂混合后进行挤出，挤出物经过牵引、冷却、干燥、切粒，即得。
9.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述混合时间不少于30min；优选地，所述挤出的工艺参数为：在200℃-330℃之间，主螺杆转速5-300转/分钟，喂料螺杆转速1-50转/分钟。
10.权利要求1-7任一项所述的无卤阻燃尼龙复合材料和/或权利要求8或9所述的方法制备的无卤阻燃尼龙复合材料在电子、电器、轨道交通领域中的应用。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910954708.3A CN110684344B (zh) | 2019-10-09 | 2019-10-09 | 一种无卤阻燃尼龙复合材料及其制备方法和应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910954708.3A CN110684344B (zh) | 2019-10-09 | 2019-10-09 | 一种无卤阻燃尼龙复合材料及其制备方法和应用 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110684344A true CN110684344A (zh) | 2020-01-14 |
| CN110684344B CN110684344B (zh) | 2022-05-17 |
Family
ID=69111708
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910954708.3A Active CN110684344B (zh) | 2019-10-09 | 2019-10-09 | 一种无卤阻燃尼龙复合材料及其制备方法和应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110684344B (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111718579A (zh) * | 2020-06-19 | 2020-09-29 | 山东东辰瑞森新材料科技有限公司 | 一种滴落型无卤阻燃v0挤出级长碳链尼龙料及其制备方法 |
| CN114752114A (zh) * | 2022-06-01 | 2022-07-15 | 山东泰星新材料股份有限公司 | 一种玻纤增强尼龙6无卤阻燃剂及其制备方法 |
| CN115491028A (zh) * | 2022-09-21 | 2022-12-20 | 安徽杰蓝特新材料有限公司 | 一种波纹管用尼龙改性材料及其制备方法 |
| CN115678272A (zh) * | 2022-11-15 | 2023-02-03 | 芜湖聚发新材料有限公司 | 一种无卤阻燃pa66材料及其制造方法 |
| CN118978692A (zh) * | 2024-09-10 | 2024-11-19 | 广东创鸿新材料有限公司 | 一种无卤阻燃尼龙复合材料的制备方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001220441A (ja) * | 2000-02-09 | 2001-08-14 | Mitsui Chemicals Inc | 難燃性ポリアミド組成物およびその用途 |
| CN104962100A (zh) * | 2015-06-19 | 2015-10-07 | 南京林业大学 | 一种冷等离子体处理聚磷酸铵制备阻燃草塑复合材料的方法 |
| CN106280422A (zh) * | 2016-08-30 | 2017-01-04 | 宁波伊德尔新材料有限公司 | 一种低气味阻燃尼龙6复合材料及其制备方法 |
| CN106496610A (zh) * | 2016-10-26 | 2017-03-15 | 山东省科学院能源研究所 | 一种增韧尼龙及尼龙增韧剂和制备方法 |
| CN107936233A (zh) * | 2017-12-05 | 2018-04-20 | 江苏裕兴薄膜科技股份有限公司 | 一种阻燃型pet/纳米碳微球复合材料及其制备方法 |
-
2019
- 2019-10-09 CN CN201910954708.3A patent/CN110684344B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001220441A (ja) * | 2000-02-09 | 2001-08-14 | Mitsui Chemicals Inc | 難燃性ポリアミド組成物およびその用途 |
| CN104962100A (zh) * | 2015-06-19 | 2015-10-07 | 南京林业大学 | 一种冷等离子体处理聚磷酸铵制备阻燃草塑复合材料的方法 |
| CN106280422A (zh) * | 2016-08-30 | 2017-01-04 | 宁波伊德尔新材料有限公司 | 一种低气味阻燃尼龙6复合材料及其制备方法 |
| CN106496610A (zh) * | 2016-10-26 | 2017-03-15 | 山东省科学院能源研究所 | 一种增韧尼龙及尼龙增韧剂和制备方法 |
| CN107936233A (zh) * | 2017-12-05 | 2018-04-20 | 江苏裕兴薄膜科技股份有限公司 | 一种阻燃型pet/纳米碳微球复合材料及其制备方法 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111718579A (zh) * | 2020-06-19 | 2020-09-29 | 山东东辰瑞森新材料科技有限公司 | 一种滴落型无卤阻燃v0挤出级长碳链尼龙料及其制备方法 |
| CN114752114A (zh) * | 2022-06-01 | 2022-07-15 | 山东泰星新材料股份有限公司 | 一种玻纤增强尼龙6无卤阻燃剂及其制备方法 |
| CN115491028A (zh) * | 2022-09-21 | 2022-12-20 | 安徽杰蓝特新材料有限公司 | 一种波纹管用尼龙改性材料及其制备方法 |
| CN115678272A (zh) * | 2022-11-15 | 2023-02-03 | 芜湖聚发新材料有限公司 | 一种无卤阻燃pa66材料及其制造方法 |
| CN118978692A (zh) * | 2024-09-10 | 2024-11-19 | 广东创鸿新材料有限公司 | 一种无卤阻燃尼龙复合材料的制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN110684344B (zh) | 2022-05-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110684344B (zh) | 一种无卤阻燃尼龙复合材料及其制备方法和应用 | |
| CN110684342B (zh) | 一种玻璃纤维增强尼龙复合材料及其制备方法和应用 | |
| CN110615987B (zh) | 一种无卤阻燃增韧尼龙及其制备方法和应用 | |
| Wang et al. | Preparation of silane precursor microencapsulated intumescent flame retardant and its enhancement on the properties of ethylene–vinyl acetate copolymer cable | |
| CN102757603B (zh) | 无规共聚聚丙烯增韧改性材料和制备方法 | |
| CN112457548B (zh) | 超耐磨、阻燃、高强且耐霉菌的石墨烯复合材料制备方法 | |
| Zheng et al. | Modified magnesium hydroxide encapsulated by melamine cyanurate in flame-retardant polyamide-6 | |
| CN112063048A (zh) | 一种低介电高熔体强度阻燃聚丙烯材料及其制备方法 | |
| CN109762232B (zh) | 一种耐磨热收缩套管及其制备方法 | |
| CN102329487B (zh) | 一种功能化碳纳米管阻燃聚乳酸及其制备方法 | |
| CN102382452A (zh) | 一种纳米改性尼龙复合材料及其制备方法 | |
| CN110283415B (zh) | 兼顾导电性和阻燃性的热塑性弹性体及其制备方法 | |
| CN103665519B (zh) | 一种特种绝缘耐低温海底电缆料及其制备方法 | |
| CN105086161A (zh) | 一种新型无卤阻燃复合材料及其制备方法 | |
| CN113150430B (zh) | 一种自交联聚乙烯热缩管材料及其制备方法和应用 | |
| CN113045789A (zh) | 一种结构可再生聚烯烃基高阻隔薄膜及其制备方法 | |
| CN112029189A (zh) | 一种无卤阻燃聚丙烯复合材料及其制备方法 | |
| CN111019211A (zh) | 一种改性高密度聚乙烯复合材料及其制备方法 | |
| Azizi et al. | Silane crosslinking of polyethylene: The effects of EVA, ATH and Sb2O3 on properties of the production in continuous grafting of LDPE | |
| CN110079012A (zh) | 石墨烯/poss复合协效无卤阻燃聚丙烯复合材料及其制备方法 | |
| CN105693890B (zh) | 一种尼龙增韧剂、制备方法及应用 | |
| CN105907087A (zh) | 一种阻燃尼龙材料及其制备方法 | |
| CN103122121A (zh) | 纳米粒子增强abs复合材料及其制备方法 | |
| CN103613913B (zh) | 一种无卤阻燃热塑性聚酯弹性体材料及其制备方法 | |
| CN103242655B (zh) | 无卤阻燃pa66塑胶改性材料及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |