一种含有磷腈阻燃剂的碳纤维增强聚酰胺复合材料及其制备方法技术

技术编号:14121337 阅读:139 留言:0更新日期:2016-12-08 15:09
本发明专利技术提供了一种含有磷腈阻燃剂的碳纤维增强聚酰胺复合材料及其制备方法。该碳纤维增强聚酰胺复合材料由如下重量份的组分制备得到:10‑20重量份纳米碳纤维、5‑10重量份玻璃纤维、30‑40重量份聚酰胺、1‑5重量份无卤磷腈阻燃剂、30‑50重量份环氧树脂、1‑5重量份偶联剂、1‑3重量份抗氧剂和0.01‑0.2重量份增塑剂。本发明专利技术制备得到的碳纤维增强聚酰胺复合材料的拉伸强度高达44‑48MPa,断裂伸长率高达465‑478%,阻燃性(UL‑94)可达V‑0级,老化性能也有所改善,耐热性良好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及阻燃物质的
,尤其涉及一种含有磷腈阻燃剂的碳纤维增强聚酰胺复合材料及其制备方法
技术介绍
随着经济的迅速发展,碳纤维增强聚酰胺复合材料在各个行业领域中都得到广泛的应用,由于电气火灾事故的频繁发生,材料的阻燃问题逐渐引起世界各国的重视;材料燃烧时释放出大量烟雾和有毒的、腐蚀性的气体是火灾中的危险因素,妨碍了人们安全撤离和灭火工作,使生命财产遭到严重损失。传统的技术一般采用向材料体系中添加氢氧化铝水合物、氢氧化镁水合物等含有结晶水的金属氢氧化物等无机阻燃物质,以及向材料体系中添加溴化双酚A、溴化双酚A型环氧树脂等卤素含量比较高的有机阻燃物质的方法,使产品达到所要求的阻燃性能或等级。为了提高这些含有卤素的有机化学物质的阻燃性,还常常向体系中加入如三氧化二锑等对环境不友好的无机阻燃物质。含卤素的阻燃物质在燃烧时会产生无降解性或难降解的有毒物质(如二恶英类有机卤素化学物质),污染环境、影响人类及动物健康。现有技术的材料中因添加有机磷酸酯和/或磷氮膨胀型阻燃体系,导致材料机械性能大幅下降,阻燃等级低,耐温等级低等缺点。
技术实现思路
有鉴于此,本专利技术一方面提供一种含有磷腈本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含有磷腈阻燃剂的碳纤维增强聚酰胺复合材料,其特征在于,所述碳纤维增强聚酰胺复合材料由如下重量份的组分制备得到:

【技术特征摘要】
1.一种含有磷腈阻燃剂的碳纤维增强聚酰胺复合材料,其特征在于,所述碳纤维增强聚酰胺复合材料由如下重量份的组分制备得到:2.根据权利要求1所述的含有磷腈阻燃剂的碳纤维增强聚酰胺复合材料,其特征在于,所述无卤磷腈阻燃剂具有式Ⅰ所示结构:式Ⅰ中,R1和R2独立地为满足其化学环境的任意惰性亲核基团,R3和R4为满足其化学环境的任意有机基团,X1和X2独立地为-O-Ar-O-、-S-R5-S-、-NH-R6-NH-、-NH-R7-O-、-S-R11NH-、-O-R12COO-或-S-R13-COO-中的任意一种,R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12和R13为满足其化学环境的任意有机基团,Y1和Y2独立地为满足其化学环境的任意亲核基团;M为环三磷腈基M1、环四以上磷腈基M2或非环状聚磷腈基M3中的任意一种或至少两种的组合,m、n为大于等于零的整数;a、b、c、d为大于等于零的整数,c、d两者不能同时为零,且a+b+c+d+2等于M基团上磷原子个数的2倍。3.根据权利要求2所述的含有磷腈阻燃剂的碳纤维增强聚酰胺复合材料,其特征在于,R1和R2独立地为取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的环烷氧基、取代或未取代的芳氧基、取代或未取代的芳基烷氧基、取代或未取代的杂芳基烷氧基、取代或未取代的烷基硫基、取代或未取代的芳基硫基、取代或未取代的羧酸酯基、取代或未取代的碳酸酯基、取代或未取代的磺酸酯基或取代或未取代的膦酸酯基中的任意一种;所述烷氧基、环烷氧基、芳氧基、芳基烷氧基、杂芳基烷氧基、烷基硫基、芳基硫基、碳酸酯基、磺酸酯基或膦酸酯基的取代基独立地为直链或支链烷基、烷氧基、环烷氧基、芳基、芳氧基、芳基烷氧基、杂芳基、烷基硫基、芳基硫基、羧酸酯基、碳酸酯基、磺酸酯基或膦酸酯基中的任意一种或至少两种的组合,所述取代基不含有反应性封端基团;优选地,R3和R4独立地为取代或未取代的直链或支链亚烷基、取代的或未取代的亚环烷基、取代的或未取代的亚芳基、取代的或未取代的亚杂芳基、取代的或未取代的亚芳基亚烷基、取代的或未取代的亚烷基亚芳基、取代的或未取代的亚烷基亚杂芳基或取代的或未取代的亚杂芳基亚烷基中的任意一种;优选地,R5、R6、R7、R8、R11、R12和R13独立地为取代或未取代的直链或支链亚烷基、取代的或未取代的亚环烷基、取代的或未取代的亚芳基、取代的或未取代的亚杂芳基、取代的或未取代的亚芳基亚烷基、取代的或未取代的亚烷基亚芳基、取代的或未取代的亚烷基亚杂芳基或取代的或未取代的亚杂芳基亚烷基中的任意一种;优选地,R9和R10独立地为取代或未取代的直链或支链烷基、取代的或未取代的环烷基、取代的或未取代的烷氧基、取代的或未取代的环烷氧基、取代的或未取代的芳基、取代的或未取代的杂芳基、取代的或未取代的取代或未取代的芳氧基、取代或未取代的芳基烷氧基、取代或未取代的烷基芳氧基、取代或未取代的杂芳基烷氧基、取代或未取代的烷...

【专利技术属性】
技术研发人员:潘庆崇
申请(专利权)人:广东广山新材料有限公司
类型:发明
国别省市:广东;44

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