本发明专利技术公开了一种阻燃抑烟型尼龙６复合材料，其原料组成以重量份计为：１００份尼龙６、０．５～１０份水滑石、１０～４０份溴系阻燃剂、２～１０份三氧化二锑、０～３５份无碱玻纤。本发明专利技术公开的阻燃抑烟型尼龙６复合材料发烟量小、阻燃性能优异、力学性能及电性能良好，适用于制造低压真空接触器、断路器、低压开关、把手、薄壁电子电气元件等。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种高分子复合材料，尤其涉及一种阻燃抑烟型尼龙6复 合材料。
技术介绍
尼龙6具有良好的耐磨、耐油、自润滑和耐腐蚀等性能，且力学性能 和电气性能优异，是五大工程塑料之一，在电子电气领域得到广泛地应用， 如低压真空接触器、断路器、低压开关、薄壁电子电气元件等。但未经阻燃改性的尼龙6易燃，限制了其在电子电气等领域的应用， 因此需对其进行阻燃改性。尤其是玻纤增强尼龙6，由于玻纤的"烛芯效 应"，使其阻燃变得困难。因此人们往往在现有尼龙6中添加溴系阻燃剂，溴系阻燃剂一般用量 较少，阻燃效率高，能够满足各种阻燃等级要求，但溴系阻燃剂阻燃的材 料在燃烧时发烟量大，且产生腐蚀性酸性气体，易造成二次危害，所以人 们经常选用无卣阻燃剂对尼龙6进行阻燃改性。中国专利200410006315.3公开了一种阻燃增强尼龙组合物，包括PA6 82 ~ 35份，无才几;户4勿10 ~ 40份，沖击改寸生剂3 ~ 10份，阻燃剂5 ~ 15份， 抗氧剂0.1 ~ 0.3份，润滑剂0.3 ~ 0.1份，该组合物具有高刚性、高耐热、 高尺寸稳定性、加工性以及阻燃性良好等特点，可作为塑壳断路器等低压 电器壳体、接线盒、接插件、开关等电子电气零部件产品的材料。但该专利公开的尼龙组合物采用的阻燃剂为三-秦类化合物，该类化合 物阻燃效率较低，由其制备的阻燃材料很难满足一些薄壁电子器件所需阻 燃等级。目前关于溴系阻燃剂阻燃尼龙的抑烟报道很少，其它阻燃聚合物主要 通过含有铋、钼等元素的金属氧化物或氩氧化物起到抑烟作用。如欧洲专 利EP91706、 EP90451均是以氢氧化铋或铋盐改性聚氯乙烯，以降低其燃 烧时产生的烟雾。由于抑烟剂中含有铋、钼等金属元素，代价昂贵。
技术实现思路
本专利技术提供了一种阻燃效率高、抑烟效果好的阻燃抑烟型尼龙6复合 材料。一种阻燃抑烟型尼龙6复合材料，其原料组成以重量份计为水滑石是层状结构的无机材料，其分解后生成碱性多孔性物质，比表 面积大，能吸附气体，特别是酸性气体和烟雾，具有良好的抑烟功效，可 望克服溴系阻燃剂发烟量大，释放腐蚀性酸性气体的缺陷。水滑石分解时吸收热量，且分解释放出的水蒸汽能稀释可燃性气体， 有利于提高材料的阻燃性。水滑石高温分解产生的镁铝复合金属氧化物具有较好的热传导性，可 迅速传导热量，有效地降低尼龙6的分解和碳微粒的形成速度，从而使材 料表面电流降低，不易^C击穿，提高了阻燃抑烟型尼龙6复合材料的相比 耐漏电起痕指数。水滑石粒径影响复合物的力学性能，上述复合材料水滑石一次粒径为 10~150證，优选为20 60画。水滑石最好是经表面改性剂 文性，表面改性剂为含8个碳原子以上的 脂肪酸盐、硅系偶联剂或钛系偶联剂(南京曙光化工厂)。脂肪酸盐可选用油酸钠、硬脂酸4丐等；硅系偶联剂可选用南京紫金化 工研究所生产的复配型硅烷偶联剂AG-102;钛系偶联剂南京曙光化工厂 生产的钛酸脂偶联剂NDZ201。具体改性方法如下，当选用脂肪酸盐作为表面改性剂时，将水滑石用适量去离子水稀释成 均匀浆液，升温至50 ~ 90°C ，将占水滑石重量l ~ 10%硬脂酸盐緩慢加入 到浆液中，搅拌50 90分钟，抽滤、洗涤、干燥、研磨、过筛，即得表面 改性水滑石。当硅系偶联剂或钛系偶联剂作为表面改性剂时，将水滑石和占水滑石尼龙6水滑石溴系阻燃剂三氧化二锑无碱玻纤100份0.5~ IO份 10~40份 2~ IO份 0~35份。重量1%~ 10%的硅系偶联剂或钛系偶联剂分散于适量去离子水中，升温至 50~90°C，搅拌50 90分钟，抽滤、洗涤、干燥、研磨、过筛，即得表面 改性水滑石。水滑石经过改性后，可以降低其表面极性，提高水滑石与尼龙6的相 容性，改善其在尼龙6中的^性，增强复合材料的性能。溴系阻燃剂为六溴环十二烷、四溴双酚A、十溴二苯乙烷、聚溴化苯 乙烯中的一种或多种，优选聚溴化苯乙烯，聚溴化苯乙烯分子量大，与尼 龙6相容性好，不易迁移，阻燃效果持久。三氧化二锑与含溴阻燃剂具有协同阻燃功效，在燃烧过程中其与含溴 阻燃剂作用生成SbBr3， SbBr3更容易生成溴自由基，有利于终止尼龙6燃烧 时自由基的链锁反应。三氧化二锑用量太少，协同效应微弱。用量过大，由于其本身与尼龙6相容性差，在尼龙6中分散困难，严重影响力学性能。三氧化二锑与含溴 阻燃剂重量比优选为l: 3~5。加入无碱玻纤对尼龙6进行增强改性，可提高阻燃抑烟型尼龙6复合材 料的力学性能。原料中包括适量辅助剂，辅助剂为光亮剂、抗氧剂、紫外线吸收剂、 润滑剂、抗静电剂和增韧剂中的一种或多种，如光亮剂LG-886 (上海骏祥 科贸有限公司)、抗氧剂1010、 168 (宁波金海雅宝化工有限公司)、紫外 线吸收剂UV-531、 UV-329-S(大连大成化工有限公司)、润滑剂硅酮T-5501 (杭州海一高分子材料有限公司)、抗静电剂HJL-103 (杭州久灵化工有限 公司)、增韧剂N410 (宁波能之光新材料科技有P艮公司)。加入0.1 ~ 0.7重量份光亮剂可增加制品的表面光亮度；加入0.1 ~ 0.5 重量份抗氧剂可防止尼龙6复合材料在加工或4吏用过程中发生热氧降解； 加入0.1-0.5重量份紫外线吸收剂可防止尼龙6在使用过程中发生光降 解；加入O.l 2重量份抗静电剂可防止制品产生静电危害。上述尼龙6复合材料可通过如下方法制备以重量份计，将100份尼龙6、 0.5~10份水滑石、10~40份溴系阻燃剂 和2~ IO份三氧化二锑在高速混合机中混合均勻后，加入双螺杆挤出机， 并加入0 35份无碱玻纤，于210 245。C进行造粒，制得成品。本明提供的阻燃抑烟型尼龙6复合材料发烟量小、阻燃性能优异、力学性能及电性能良好，适用于制造低压真空接触器、断路器、低压开关、 把手、薄壁电子电气元件等。具体实施方式水滑石改性 原料制备l将一次粒径为20 ~ 60 nm的水滑石100 g用适量去离子水稀释成均匀浆 液，升温至70。C左右，将3.5g硬脂酸钓緩慢加入到浆液中。搅拌80分钟， 抽滤并洗涤三次，》欠入80。C烘箱干燥24h,研磨过筛，得到表面改性水滑 石a。原料制备2将200g水滑石和10g复配型硅烷偶联剂AG-102^:于适量去离子水 中，升温至60。C后，搅拌60分钟，抽滤并洗涤三次，放入80。C烘箱干燥24h， 研磨过筛，得到表面改性水滑石b。阻燃抑烟型尼龙6复合材料制备下述实施例制得样品的测试项目如下(1) 氧指数氧指数测定仪，测试标准GB/T2406-1993;(2) 阻燃等级水平垂直燃烧仪，测试标准UL94;(3) 最大发烟速率、平均比消光面积英国FTT锥形量热仪，测试标准 ASTME1354-94;(4) 拉伸强度电子万能试验机，测试标准GB/T 1040-1992;(5) 弯曲强度电子万能试'验才几，测试标准GB/T9341-2000;(6) 简支梁缺口冲击强度测试标准ISO 179-1;(7 )相比耐漏电起痕指数漏电起痕试验仪，测试标准GB/T 4207-2003。 实施例1以重量份计，将100份尼龙6、 26份的聚溴化苯乙烯、6.5份三氧化二锑、 6份经硬脂酸改性得水滑石a^高速混合机中混合均匀，然后用双螺杆挤出 机挤出造粒，挤出温度为21本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种阻燃抑烟型尼龙６复合材料，其原料组成以重量份计为：尼龙６１００份水滑石０．５～１０份溴系阻燃剂１０～４０份三氧化二锑２～１０份无碱玻纤０～３５份。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：申屠宝卿，王海龙，翁志学，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：86[中国|杭州]
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