一种阻燃耐高温聚酰胺复合物及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种阻燃耐高温聚酰胺复合物及其制备方法，其特征在于，包括以下组分及其重量份：聚酰胺40‑70份，多元醇0.1‑30份，抗冲击改性剂0‑10份，填充剂0‑60份，阻燃剂5‑20份，热稳定剂0.2‑1份。本发明专利技术使用多元醇与聚酰胺进行共混改性可以有效同时提高耐高温老化性能及阻燃性能，通过提高聚酰胺成碳的能力，减少燃烧时间，提高聚酰胺的阻燃性能。可以有效减少对阻燃剂的使用量，从而减少阻燃剂的对聚酰胺耐高温老化性能的影响。通过抗冲击改性剂调节合金的抗冲击强度，同时对增强聚酯与聚酰胺的相容性起到重要的作用。本发明专利技术适合应用于精密的电子电器零件、汽车发动机舱高温高湿的应用环境以及航空航天等尖端领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高分子材料领域,特别涉及一种阻燃耐高温聚酰胺复合物及其制备方法。
技术介绍
聚酰胺组合物由于具有优异的机械性能、耐化学品性、可加工性、耐热氧老化性能，使它们常用于对工作环境要求比较苛刻的电子电器、汽车、航空航天、电动工具等领域，其中以发动机罩盖以下的应用尤为常见。随着发动机小型化的发展，涡轮增压替代自然吸气提高发动机进气量，从而提高发动机的功率和扭矩，是汽车提升动力充分利用能耗的发展趋势。这迫使用于发动机周边的材料的耐高温水平必须进行不断地升级，发动机周边环境温度可以达到200℃以上的工作温度。普通聚酰胺组合物常用于该使用温度下，在长时间暴露之后的由于热氧老化导致机械性能急剧衰减，又或者塑料件与钣金件在装配以后的高温热存放过程由于塑料件的收缩率过大而导致尺寸变化超出允许的公差范围，又或者在发动机工作时高温环境导致塑料件受力变形，这些因素都制约着聚酰胺材料在发动机核心零部件以塑代钢的发展趋势。在某些汽车主机厂出台的新标准对发动机周边的聚合物材料应用提出了更为严苛的要求，包括同时满足阻燃性能且经过高温老化后阻燃性能不发生衰减，及机械性能具有较高的保持率。例如，通用汽车标准GMW16864要求聚酰胺具备UL94V-0，同时经历170℃高温老化3000小时以后，阻燃性能依然保持UL94V-0级，除此之外同时要求材料的机械性能满足170℃高温老化1000小时以后性能保持率大于65％。添加阻燃剂通常会导致材料性能发生衰减，以及其热氧老化性能发生大幅度的降低。对于部分阻燃剂在高温条件下面临析出而损失的风险，使得高温老化要满足以上性能变得难上加难。通过添加热稳定剂也称为抗氧剂可提高聚酰胺组合物的耐热氧老化性能，包括单独添加或复配添加铜盐、受阻酚、多芳香胺、受阻胺、亚磷酸酯、硫酯等提高聚酰胺组合物的热氧老化性能。但鲜有报道通过添加抗氧剂提高材料阻燃性能的耐高温老化能力。如何提高聚酰胺材料的耐高温热氧老化性能，提高材料的耐热变形温度及高温环境下抵抗外力作用的能力，同时提高材料在高温环境下存放发生的尺寸稳定性，是聚酰胺材料应用于发动机高温区域零部件的主要考虑因素。与此同时，同时具备较高的阻燃级别，这类阻燃耐高温聚酰胺材料鲜有报道。
技术实现思路
本专利技术的目的，就是为了提供一种阻燃耐高温聚酰胺复合物，该复合物具有优异耐高温热氧老化性能的同时有优异的机械性能、耐化学品性、可加工性。本专利技术的另一目的还在于提供一种阻燃耐高温聚酰胺复合物的制备方法。本专利技术的目的是这样实现的：本专利技术的一种阻燃耐高温聚酰胺复合物包括以下组分及其重量份：在上述的一种阻燃耐高温聚酰胺复合物中聚酰胺由二元胺和二元酸逐步缩聚而成，或由内酰胺开环聚合而成，或由氨基酸逐步缩聚而成，或由二元胺、二元酸、内酰胺、氨基酸中的组分共聚而成；选自PA46、PA66、PA6、PA11、PA12、PA610、PA612、PA1010、PA1012、PA1212、PA4T、PA6T、PA9T、PA10T、PA6I、PAMXD6、PA6I/6T、PA66/6、PA6/66、PA6T/6I、PA6T/66中的一种或几种。优选地，聚酰胺包括质量比例为10：1～5：5的PA66及半芳香族聚酰胺，所述的半芳香族聚酰胺选自PA4T、PA9T、PA10T、PA6I/6T、PA6T/6I、PA6T/66、PA10T/10I、PA10T/66、PADT/DI中的至少一种；更优选地，所述的半芳香族聚酰胺优选为PA10T、PA10T/10I、PA10T/66中的至少一种。在上述的一种阻燃耐高温聚酰胺复合物中多元醇为二元醇、三元醇、和羟基数量大于等于四的多元醇中的至少一种；优选地，所述的二元醇为1，2-乙二醇、1，3-丙二醇、2，3-丁二醇、1，5-戊二醇和2，2-二甲基-1，3-丙二醇及聚醚二醇类中的至少一种。优选地，所述的三元醇为甘油、三羟甲基丙烷、2，3-二(2′-羟乙基)环己烷-1-醇、1，2，6-己三醇、1，1，1-三-(羟甲基)乙烷、3-(2′-羟乙氧基)丙烷-1，2-二醇、3-(2′-羟丙氧基)丙烷-1，2-二醇、2-(2′-羟乙氧基)己烷-1，2-二醇、6-(2′-羟丙氧基)己烷-1，2-二醇、1，1，1-三[(2′-羟乙氧基)甲基]乙烷、1，1，1-三[(2′-羟丙氧基)甲基]丙烷、1，1，1-三(4′-羟苯基)乙烷、1，1，1-三(羟苯基)丙烷、1，1，3-三(二羟基-3-甲基苯基)丙烷、1，1，4-三(二羟基苯基)丁烷、1，1，5-三(羟苯基)-3-甲基戊烷、二(三羟甲基丙烷)、三羟甲基丙烷乙氧基化物、三羟甲基丙烷丙氧基化物以及以及三羟基聚醚类(如二甘醇，三甘醇)中的至少一种。优选地，所述的多元醇为1,1,3,3-四(甲氧基)丙烷、季戊四醇、双季戊四醇、三季戊四醇，以及具有一定聚合度的聚乙烯醇、乙烯乙烯醇共聚物中的至少一种。在上述的一种阻燃耐高温聚酰胺复合物中填充剂为纤维状填充剂、非纤维状填充剂、聚合物填充剂中的至少一种。纤维状填充剂选自玻璃纤维、碳纤维、有机纤维中的一种或几种；非纤维状填充剂选自氧化铝、炭黑、粘土、磷酸锆、高岭土、碳酸钙、铜、硅藻土、石墨、云母、硅石、二氧化钛、沸石、滑石、硅灰石中的一种或几种；聚合物填充剂选自玻璃珠和/或玻璃粉末。在上述的一种阻燃耐高温聚酰胺复合物中抗冲击改性剂为可作为弹性体基体进行改性的聚合物以及弹性体基体通过接枝或共聚特别的官能团所形成的产物中的至少一种。所述的可作为弹性体基体进行改性的聚合物为聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、聚异戊二烯、乙烯-丙烯橡胶(EPR)、乙烯-丙烯-二烯(EPDM)橡胶、乙烯-丁烯橡胶、乙烯-丙烯酸酯橡胶、丁二烯-苯乙烯橡胶、丁二烯-丙烯酸酯橡胶、乙烯-辛烯橡胶、丁二烯丙烯腈橡胶、乙烯-丙烯酸(EAA)产物、乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)产物、乙烯-丙烯酸酯(EAE)产物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)共聚物、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯(SEBS)嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)共聚物、甲基丙烯酸酯-丁二烯-苯乙烯(MBS)类型的核/壳弹性体、或以上列出的至少两种弹性体的混合物。所述的弹性体基体通过接枝或共聚特别的官能团所形成的产物的官能团用于实现弹性体基体与聚酰胺组分发生一定作用，提高弹性体基体与聚酰胺的相容性，包括：羧酸、羧酸盐，酯比如丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯，离子聚合物，缩水甘油基比如环氧基团，缩水甘油酯，酐比如马来酸酐，噁唑啉，马来酰亚胺，或其混合物。具体地，所述的抗冲击改性剂可选自：乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三聚物，乙烯-丙烯酸丁酯共聚物，乙烯-丙烯酸正丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物，乙烯-马来酸酐共聚物，马来酸酐接枝的乙烯-丙烯-二烯烃共聚物，马来酸酐接枝的苯乙烯-马来酰亚胺共聚物，马来酸酐改性苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯共聚物，马来酸酐接枝的苯乙烯-丙烯腈共聚物，马来酸酐接枝的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，以及它们的氢化形式。在上述的一种阻燃耐高温聚酰胺复合物中阻燃剂为溴系阻燃剂、氮系阻燃剂、磷系阻燃剂、氮磷系阻燃剂和无机金属矿物阻燃剂中的至少一种。溴系阻燃剂为溴化环氧树脂、溴化聚苯乙烯、溴化聚苯醚和溴化聚苯烷中的至少一种；所述氮系阻燃剂为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种阻燃耐高温聚酰胺复合物，其特征在于，包括以下组分及其重量份：

【技术特征摘要】
1.一种阻燃耐高温聚酰胺复合物，其特征在于，包括以下组分及其重量份：2.如权利要求1所述的一种阻燃耐高温聚酰胺复合物，其特征在于，所述的聚酰胺由二元胺和二元酸逐步缩聚而成，或由内酰胺开环聚合而成，或由氨基酸逐步缩聚而成，或由二元胺、二元酸、内酰胺、氨基酸中的组分共聚而成。3.如权利要求1所述的一种阻燃耐高温聚酰胺复合物，其特征在于，所述的多元醇为二元醇、三元醇、和羟基数量大于等于四的多元醇中的至少一种。4.如权利要求1所述的一种阻燃耐高温聚酰胺复合物，其特征在于，所述的填充剂为纤维状填充剂、非纤维状填充剂、聚合物填充剂中的至少一种。5.如权利要求1所述的一种阻燃耐高温聚酰胺复合物，其特征在于，所述的抗冲击改性剂为可作为弹性体基体进行改性的聚合物以及弹性体基体通过接枝或共聚特别的官能团所形成的产物中的至少一种。6.如权利要求1所述的一种阻燃耐高温聚酰胺复合物，其特征在于，所述的阻燃剂为溴系阻燃剂、...

【专利技术属性】
技术研发人员：林洁龙，杨波，丁正亚，张超，杨军，肖军华，李志路，陈春华，夏建盟，
申请(专利权)人：上海金发科技发展有限公司，江苏金发科技新材料有限公司，武汉金发科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31