一种阻燃增强高温尼龙复合材料及其制备方法技术

技术编号:10942511 阅读:94 留言:0更新日期:2015-01-22 19:39
本发明专利技术公开了一种阻燃增强高温尼龙复合材料,由包括下述重量份数原料的物质共混制成:PPA25-65份,PA663-15份,玻璃纤维15-50份,溴系阻燃剂15-22份,金属氧化物阻燃剂4-10份,抗氧剂0.4-1份,润滑剂0.1-1份,偶联剂0.1-1份;本发明专利技术还公开了前述复合材料的制备方法,先将前述除玻璃纤维外的原料在混料机混合均匀,再倒入储料斗,喂料速度为16-20hz,原料下入挤出机中剪切共混,加入玻璃纤维,经熔融挤出,造粒得到复合材料,挤出速度为320-400rpm,加工温度为280-310℃;本发明专利技术的复合材料耐高温、强度高、流动性好、加工性能优异、阻燃性好,甚至耐水解。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高温尼龙复合材料
,具体涉及一种阻燃增强高温尼龙复合材料及其制备方法
技术介绍
目前随着国内高新材料发展需求日益增大,尤其对于高温塑料低成本化,高性能化成为市场开发重点。目前市场上主要应用的高温塑料品种有PEEK,PEI,PSU,LCP,PPS等。这些材料的耐高温性、强度、耐化学性、尺寸稳定性电器学性能都十分优异。但是由于原料基本依托于进口,所以价格高昂。国内专利CN 103160120开发一种HTN高温尼龙为底材的产品,主要是通过玻璃纤维共混起到增强作用,同时降低产品成本,但随着市场需求的不断扩大,对于新型高温材料的改性不仅限单纯力学增强,还涵盖耐水解,阻燃,增强,高流动等方面。目前市场上开发的高温尼龙受成本限制,产品价格较高。在产品性能上由于工艺和机器限制,一些机械性能还不够出众。产品改性思路上比较单一,一般以增强增韧为主。复合功能的低成本高温材料相对较少报道。 
技术实现思路
本专利技术的任务一是提供一种耐高温、强度高、流动性大、加工性能优异、阻燃性能好、能够提高灼热丝起燃温度及灼热丝可燃温度、甚至耐水解的阻燃增强高温尼龙复合材料,本专利技术的任务之二是提供一种耐高温、强度高、流动性大、阻燃性好、能够提高灼热丝起燃温度及灼热丝可燃温度、甚至耐水解的阻燃增强高温尼龙复合材料的制备方法。本专利技术通过下述技术方案来实现:一种阻燃增强高温尼龙复合材料,其特征在于:该复合材料由包括下述重量份数原料的物质共混制成:高温尼龙PPA    25-65份中粘尼龙PA66    3-15份玻璃纤维   15-50份溴系阻燃剂       15-22份金属氧化物阻燃剂       4-10份抗氧剂       0.4-1份润滑剂       0.1-1份偶联剂         0.1-1份。所述高温尼龙PPA、所述中粘尼龙PA66、所述玻璃纤维、所述溴系阻燃剂、所述金属氧化物阻燃剂、所述抗氧剂、所述润滑剂和所述偶联剂的重量份数分别为25份、3份、15份、15份、4份、0.4份、0.1份和0.1份,或分别为65份、15份、50份、22份、10份、1份、1份和1份,或分别为45份、9份、35份、17份、6份、0.7份、0.6份和0.6份,或分别为43份、5份、30份、16份、5份、0.4份、0.3份和0.3份。所述高温尼龙PPA为聚邻苯二甲酰胺。所述中粘尼龙PA66的特性粘数为2.4-3.0,优选中粘尼龙PA66的特性粘数为2.6-2.7。所述玻璃纤维为直径为13-14μm的长玻璃纤维和短玻璃纤维中的任意一种或两种,优选玻璃纤维为耐水解玻璃纤维。所述溴系阻燃剂为溴化聚苯乙烯。所述偶联剂为硅烷偶联剂,可选用KH550或KH560。所述金属氧化物阻燃剂为三氧化二锑。所述抗氧剂和所述润滑剂可选用一般尼龙用抗氧剂和润滑剂,也可选用一般尼龙用抗氧剂和润滑剂分别复配而成的抗氧剂和润滑剂。所述抗氧剂由如下重量比的抗氧剂复配而成:Irganox1098:Irganox168=0.5-1.5:0.5-1.5,其中Irganox1098表示抗氧剂-1098,化学名称为:N,N’-1,6-亚己基-二-[3,5-二叔丁基-4-羟基苯丙酰胺],Irganox168表示抗氧剂-168,化学名称为:三(2,4-二叔丁基)亚磷酸苯酯;优选Irganox1098:Irganox168=1:1。可选用巴斯夫公司生产的前述种类的抗氧剂。所述制备复合材料的原料还包括稳定剂,稳定剂添加到润滑剂中。所述润滑剂由如下重量比的润滑剂和稳定剂复配而成:硅酮粉:EBS:尼龙稳定剂=1.5-2.5:0.5-1.5:0.5-1.5,其中EBS的化学名称为:N,N’-乙撑双硬脂酰胺,优选化学名称为N,N'-双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,3-苯二甲酰胺的尼龙稳定剂;优选硅酮粉:EBS:尼龙稳定剂=2:1:1。可选用道康宁公司生产的硅酮粉,可选用美国龙沙公司生产的EBS,可选用科莱恩化工集团生产的型号为Nylostab S-EED的尼龙稳定剂。一种阻燃增强高温尼龙复合材料的制备方法,其特征在于:所述制备方法包括以下步骤,1):称取相应重量份数的所述高温尼龙PPA、所述中粘尼龙PA66、所述溴系阻燃剂、所述金属氧化物阻燃剂、所述抗氧剂、所述润滑剂和所述偶联剂,倒入混料机中,混合均匀;2):将步骤1)中混合均匀的原料倒入挤出机的储料斗,设置挤出机的喂料速度为16-20hz;3):将储料斗中的原料从喂料口下入至挤出机中剪切共混,同时向挤出机中加入相应重量配比的玻璃纤维,经熔融挤出,造粒得到复合材料;其中挤出机为双螺杆挤出机,挤出速度为320-400rpm,挤出机的加工温度为280-310℃,挤出机各区温度设置如下:一区温度:285-295℃;二区温度:295-305℃;三区温度:295-310℃;四区温度:290-305℃;五区温度:285-295℃;六区温度:285-300℃;七区温度:280-295℃;八区温度:295-305℃;九区温度:290-295℃;机头温度:280-295℃。所述步骤1)的混料过程分为两步:第一步,将高温尼龙PPA与中粘尼龙PA66倒入高速混料机中,再向其中加入所述偶联剂,设置混料转速为600rpm,搅拌2min;第二步,再向混料机中加入溴系阻燃剂、金属氧化物阻燃剂、抗氧剂、润滑剂,设置混料转速为600rpm,搅拌8min;所述步骤3)中短玻璃纤维通过侧喂料方式加入到挤出机中,长玻璃纤维通过加纤口加到挤出机中。所述步骤3)中挤出机各区温度为:一区温度290℃,二区温度295℃,三区温度295℃,四区温度295℃,五区温度285℃,六区温度285℃,七区温度280℃,八区温度280℃,九区温度290℃,机头温度290℃,原料经熔融挤出后,先冷却,再通过切粒的方式造粒,然后经振动分离产出复合材料粒子,复合材料粒子进入成品桶均化得到阻燃增强高温尼龙复合材料产品。本专利技术具有以下优点:1、本专利技术一种阻燃增强高温尼龙复合材料具有耐高温性能,在增强的同时,还增加了流动性大、加工性能、耐水解性和阻燃性,原料选用了高温尼龙PPA,使得制成的复合材料具有耐高温的性能,更能提高塑料成品的灼热丝起燃温度(GWIT)及灼热丝可燃温度(GWFI),玻璃纤维的加入有效的提高了复合材料的强度,中粘尼龙PA66的加入,有效改善共混物的流动性,大幅改善了复合材料的加工性能,阻燃剂和金属氧化物阻燃剂的共同作用使得复合材料具有很好的阻燃性能;本专利技术一种阻燃增强高温尼龙复合材料的制备方法,通过挤出机螺杆的排列组合,使螺杆剪切加强,熔融胶料(胶料是指熔融的高温尼龙PPA和中粘尼龙PA66)混炼更均匀,使玻璃纤维及阻燃剂与胶料结合更充分,得到防火性能及机械强度等综合性能都较好的改性塑料粒,可替代PPS加玻璃纤维应用在电子电器行业,继电器等,降低其本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种阻燃增强高温尼龙复合材料,其特征在于:该复合材料由包括下述重量份数原料的物质共混制成:高温尼龙PPA    25‑65份中粘尼龙PA66    3‑15份玻璃纤维   15‑50份溴系阻燃剂       15‑22份金属氧化物阻燃剂       4‑10份抗氧剂       0.4‑1份润滑剂       0.1‑1份偶联剂         0.1‑1份。

【技术特征摘要】
1.一种阻燃增强高温尼龙复合材料,其特征在于:该复合材料由包括下述重量份数原料的物质共混制成:
高温尼龙PPA    25-65份
中粘尼龙PA66    3-15份
玻璃纤维   15-50份
溴系阻燃剂       15-22份
金属氧化物阻燃剂       4-10份
抗氧剂       0.4-1份
润滑剂       0.1-1份
偶联剂         0.1-1份。
2.根据权利要求1所述的一种阻燃增强高温尼龙复合材料,其特征在于:所述高温尼龙PPA、所述中粘尼龙PA66、所述玻璃纤维、所述溴系阻燃剂、所述金属氧化物阻燃剂、所述抗氧剂、所述润滑剂和所述偶联剂的重量份数分别为25份、3份、15份、15份、4份、0.4份、0.1份和0.1份,
或分别为65份、15份、50份、22份、10份、1份、1份和1份,
或分别为45份、9份、35份、17份、6份、0.7份、0.6份和0.6份,
或分别为43份、5份、30份、16份、5份、0.4份、0.3份和0.3份。
3.根据权利要求1所述的一种阻燃增强高温尼龙复合材料,其特征在于:所述高温尼龙PPA为聚邻苯二甲酰胺;所述中粘尼龙PA66的特性粘数为2.4-3.0。
4.根据权利要求1所述的一种阻燃增强高温尼龙复合材料,其特征在于:所述玻璃纤维为直径为13-14μm的长玻璃纤维和短玻璃纤维中的任意一种或两种。
5.根据权利要求1所述的一种阻燃增强高温尼龙复合材料,其特征在于:所述玻璃纤维为耐水解玻璃纤维。
6.根据权利要求1所述的一种阻燃增强高温尼龙复合材料,其特征在于:所述溴系阻燃剂为溴化聚苯乙烯;所述金属氧化物阻燃剂为三氧化二锑。
7.根据权利要求1所述的一种阻燃增强高温尼龙复合材料,其特征在于:所述抗氧剂为复配抗氧剂,其由重量比为0.5-1.5:0.5-1.5的N,N’-1,6-亚己基-二-[3,5-二叔丁基-4-羟基苯丙酰胺]和三(2,4-二叔丁基)亚磷酸苯酯复配而成;
所述润滑剂为复配润滑剂,其由重量比为1.5-2.5:0.5-1.5:0.5-1.5的硅酮粉、N,N’-乙撑双硬脂酰胺和N,N'-双(...

【专利技术属性】
技术研发人员:李志成刘胜熊培淇
申请(专利权)人:东莞市众一新材料科技有限有限公司
类型:发明
国别省市:广东;44

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