一种高灼热丝高CTI值无卤阻燃玻纤增强PA6复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高灼热丝高CTI值无卤阻燃玻纤增强PA6复合材料及其制备方法。这种PA6复合材料是由以下质量份的原料组成：PA6树脂40～55份，增韧剂0～5份，氰尿酸三聚氰胺阻燃剂10～18份，次磷酸铝阻燃剂9～13份，三聚氰胺聚磷酸盐阻燃剂1～4份，玻璃纤维20～35份，抗氧剂0.3～0.5份，润滑剂0.3～1份。同时也公开了这种高灼热丝高CTI值无卤阻燃玻纤增强PA6复合材料的制备方法。本发明专利技术的高灼热丝、高CTI值、无卤阻燃玻纤增强PA6复合材料具有优异的阻燃性能，高灼热丝起燃温度，高耐漏电起痕性能，同时，本发明专利技术所制得的复合材料的综合力学性能优异，制备工艺简单，值得推广应用。

【技术实现步骤摘要】
一种高灼热丝高CTI值无卤阻燃玻纤增强PA6复合材料及其制备方法
本专利技术涉及一种高灼热丝高CTI值无卤阻燃玻纤增强PA6复合材料及其制备方法。
技术介绍
尼龙的主要特征是其力学性能优异，比如拉伸强度高、韧性好，能耐反复冲击震动，耐磨性能好，优异的自润滑性等，广泛被用于机械、交通、仪器仪表、电子电气、通信等产品。特别是玻纤增强尼龙提高了尼龙的各项机械性能，进一步拓宽了尼龙的使用范围。但尼龙属于易燃材料，加之近年来各行业对阻燃材料的要求不断提高，因此，阻燃增强尼龙成为高分子改性材料的热点。CN104744931A公开了一种高灼热丝高CTI增强阻燃PA6复合材料及其制备方法。该复合材料添加了磷氮系阻燃剂、溴系阻燃剂和三氧化二锑。1.6mm厚度样条阻燃达UL94V0级，3.0mm厚度样条在850℃的灼热丝不起燃，但由于该材料添加了溴系阻燃剂和三氧化二锑，这两种材料的离子浓度高，不利于材料的耐漏电起痕性能，因此其CTI值只有425V以下。CN103602061A公开了一种高灼热丝起燃温度无卤阻燃尼龙复合材料及其制备方法，该复合材料添加了氰尿酸三聚氰胺、二乙基次磷酸铝、三聚氰胺聚磷酸盐。1.6mm厚度样条阻燃达V0，3.0mm厚度样条在820℃灼热丝不起燃。但是该材料中添加三聚氰胺聚磷酸盐达6～10份，而三聚氰胺聚磷酸盐会对材料的耐漏电起痕性能有不利影响。且该文件并未涉及材料的耐漏电起痕性能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种高灼热丝高CTI值无卤阻燃玻纤增强PA6复合材料及其制备方法。专利技术所述无卤阻燃玻纤增强PA6复合材料的“高灼热丝”是指灼热丝测试满足1.6mmGWIT800℃，“高CTI值”指相对漏电起痕指数(CTI)≥600V。本专利技术所采取的技术方案是：一种高灼热丝高CTI值无卤阻燃玻纤增强PA6复合材料，是由以下质量份的原料组成：PA6树脂40～55份，增韧剂0～5份，氰尿酸三聚氰胺阻燃剂10～18份，次磷酸铝阻燃剂9～13份，三聚氰胺聚磷酸盐阻燃剂1～4份，玻璃纤维20～35份，抗氧剂0.3～0.5份，润滑剂0.3～1份。PA6复合材料中，PA6树脂的相对粘度为2.4～2.7。PA6复合材料中，增韧剂为POE-g-MAH。PA6复合材料中，次磷酸铝阻燃剂为二乙基次磷酸铝。PA6复合材料中，玻璃纤维为无碱长玻璃纤维。PA6复合材料中，抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂中的至少一种。PA6复合材料中，润滑剂为硬脂酸锌、硅酮母粒、芥酸酰胺的至少一种。这种高灼热丝高CTI值无卤阻燃玻纤增强PA6复合材料的制备方法，按上述的组成称取原料，混合，加入到双螺杆挤出机中挤出，造粒，干燥，得到高灼热丝高CTI值无卤阻燃玻纤增强PA6复合材料。制备方法中，双螺杆挤出机的最高工作温度为235℃。本专利技术的有益效果是：本专利技术的高灼热丝、高CTI值、无卤阻燃玻纤增强PA6复合材料具有优异的阻燃性能，高灼热丝起燃温度，高耐漏电起痕性能，同时，本专利技术所制得的复合材料的综合力学性能优异，制备工艺简单，值得推广应用。具体如下：1)本专利技术通过规避使用离子含量高的阻燃剂如溴系阻燃体系，来保证材料的高CTI值；甄选无卤阻燃剂氰尿酸三聚氰胺、二乙基次磷酸铝、三聚氰胺聚磷酸盐，并调整三者的配比，使复合材料同时兼具高灼热丝起燃温度、高CTI值、高阻燃的性能。2)本专利技术所采用的阻燃剂同时发挥气相阻燃机理和凝聚相阻燃机理，提高材料的阻燃性能。3)本专利技术涉及的制备方法中选定的最高温度为235℃，避免了阻燃剂和树脂在高温和高剪切条件下发生分解，同时保证了各组分的良好分散。具体实施方式一种高灼热丝高CTI值无卤阻燃玻纤增强PA6复合材料，是由以下质量份的原料组成：PA6树脂40～55份，增韧剂0～5份，氰尿酸三聚氰胺阻燃剂(MCA)10～18份，次磷酸铝阻燃剂9～13份，三聚氰胺聚磷酸盐阻燃剂(MPP)1～4份，玻璃纤维20～35份，抗氧剂0.3～0.5份，润滑剂0.3～1份。优选的，一种高灼热丝高CTI值无卤阻燃玻纤增强PA6复合材料，是由以下质量份的原料组成：PA6树脂40～55份，增韧剂0～2份，氰尿酸三聚氰胺阻燃剂10～18份，次磷酸铝阻燃剂9～13份，三聚氰胺聚磷酸盐阻燃剂1～4份，玻璃纤维20～35份，抗氧剂0.5份，润滑剂0.5份。优选的，PA6复合材料中，PA6树脂的相对粘度为2.4～2.7；进一步优选的，PA6树脂的相对粘度为2.4～2.5。优选的，PA6复合材料中，增韧剂为POE-g-MAH。优选的，PA6复合材料中，次磷酸铝阻燃剂为二乙基次磷酸铝(OP)。优选的，PA6复合材料中，玻璃纤维为无碱长玻璃纤维。优选的，PA6复合材料中，抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂中的至少一种；进一步优选的，抗氧剂是由抗氧剂1010和抗氧剂168以质量比1:1组成的复配物。优选的，PA6复合材料中，润滑剂为硬脂酸锌、硅酮母粒、芥酸酰胺的至少一种；进一步优选的，润滑剂为硅酮母粒。这种高灼热丝高CTI值无卤阻燃玻纤增强PA6复合材料的制备方法，按上述的组成称取原料，混合，加入到双螺杆挤出机中挤出，造粒，干燥，得到高灼热丝高CTI值无卤阻燃玻纤增强PA6复合材料。优选的，制备方法中，双螺杆挤出机的最高工作温度为235℃；进一步的，双螺杆挤出机各温区的温度设定为：170℃、190℃、235℃、235℃、230℃、220℃、220℃、220℃、235℃。以下通过具体的实施例对本专利技术的内容作进一步详细的说明。实施例及对比例：实施例1～4及对比例1～4的原料组成如表1所示。表1实施例和对比例的原料组成将上述各组分原料按质量份称好，投入高速搅拌机搅拌6～10分钟，然后加入到双螺杆挤出机挤出、造粒、干燥，得到产品。双螺杆挤出机各温区的温度设定为：170℃、190℃、235℃、235℃、230℃、220℃、220℃、220℃、235℃。本专利技术实例所用的原料信息如下：PA6树脂：广东新会美达锦纶股份有限公司，型号：M2400；增韧剂：沈阳科通塑料科技有限公司，型号：KT-10A；MCA：河北耐昂阻燃材料有限公司，型号：MCA301；OP：浙江传化华洋化工有限公司，型号：TF-9103；MPP：四川精细化工研究院，型号：H101；玻璃纤维：巨石集团有限公司，型号：988A；抗氧剂：巴斯夫，型号Irganox1076、Irganox168；润滑剂：道康宁，型号：MB50-002；溴系阻燃剂：寿光卫东化工有限公司，型号：RDT-3；三氧化二锑：锡矿山闪星锑业有限责任公司，型号：闪星99.9％。实施例1～4及对比例1～4的制备所得的PA6材料测试结果如表2所示。材料的拉伸强度按照ASTMD-638测试；弯曲强度和弯曲模量按照ASTMD-790测试；缺口冲击强度按照ASTMD-256测试；阻燃性能按照UL-94测试；相对耐漏电起痕指数(CTI值)按照IEC60112测试；灼热丝阻燃性能按照IEC60695-2-13测试。表2实施例和对比例的性能测试结果注：表2中，“√”表示通过该测试，“×”表示不通过该测试。通过上述结果可知，本专利技术实施例的复合材料1.6mm厚度样板在800℃的灼热丝不起燃，3.2mm厚度样板在850℃的灼热丝不起燃，耐漏电起痕达值600V本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高灼热丝高CTI值无卤阻燃玻纤增强PA6复合材料，其特征在于：由以下质量份的原料组成：PA6树脂40～55份，增韧剂0～5份，氰尿酸三聚氰胺阻燃剂10～18份，次磷酸铝阻燃剂9～13份，三聚氰胺聚磷酸盐阻燃剂1～4份，玻璃纤维20～35份，抗氧剂0.3～0.5份，润滑剂0.3～1份。

【技术特征摘要】
1.一种高灼热丝高CTI值无卤阻燃玻纤增强PA6复合材料，其特征在于：由以下质量份的原料组成：PA6树脂40～55份，增韧剂0～5份，氰尿酸三聚氰胺阻燃剂10～18份，次磷酸铝阻燃剂9～13份，三聚氰胺聚磷酸盐阻燃剂1～4份，玻璃纤维20～35份，抗氧剂0.3～0.5份，润滑剂0.3～1份。2.根据权利要求1所述的一种高灼热丝高CTI值无卤阻燃玻纤增强PA6复合材料，其特征在于：PA6树脂的相对粘度为2.4～2.7。3.根据权利要求1所述的一种高灼热丝高CTI值无卤阻燃玻纤增强PA6复合材料，其特征在于：增韧剂为POE-g-MAH。4.根据权利要求1所述的一种高灼热丝高CTI值无卤阻燃玻纤增强PA6复合材料，其特征在于：次磷酸铝阻燃剂为二乙基次磷酸铝。5.根据权利要求1所述的一种高灼热丝高CTI值无...

【专利技术属性】
技术研发人员：李函坚，杨海民，
申请(专利权)人：广东聚石化学股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44