一种复配磷氮系阻燃聚酰胺及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种复配磷氮系阻燃聚酰胺及其制备方法，其技术方案要点是：由以下重量份数的组分组成：PA树脂60.2～80.1份；液体油类0.1～0.3份；三聚氰胺氰尿酸盐5～15份；磷氮系阻燃剂A 5～15份；磷氮系阻燃剂B 1～3份；磷氮系阻燃剂C 2～4份；金属氯化物0.3～1份；抗氧剂0.2～0.5份；润滑剂为0.5～1份。本发明专利技术的一种复配磷氮系阻燃聚酰胺，提高了MCA体系灼热丝点燃温度，使其高于750℃，同时大幅提高了阻燃效果。

Composite phosphorus nitrogen flame retardant polyamide and preparation method thereof

The invention discloses a compound phosphorus nitrogen flame retardant polyamide and its preparing method, the technical proposal is that: by weight the number of components: PA resin 60.2 ~ 80.1; 0.1 to 0.3 portions of liquid oil; melamine cyanurate 5 ~ 15; nitrogen phosphorus flame retardant A 5 - 15; nitrogen phosphorus flame retardant B 1 ~ 3; nitrogen phosphorus flame retardant C from 2 to 4; 0.3 to 1 portions of metal chloride; antioxidant 0.2 to 0.5; 0.5 to 1 portions of lubricant. The invention relates to a composite phosphorus nitrogen flame retardant polyamide, which improves the ignition temperature of the burning wire of the MCA system, makes the ignition temperature higher than 750 DEG C, and greatly improves the flame retardant effect.

【技术实现步骤摘要】
一种复配磷氮系阻燃聚酰胺及其制备方法
本专利技术涉及一种高分子材料
，尤其是一种复配磷氮系阻燃聚酰胺及其制备方法。
技术介绍
聚酰胺俗称尼龙(PA)，是分子主链上含有重复酰胺基团(-NHCO-)的热塑性树脂总称，因具有良好的力学性能、电性能、耐热性、韧性、耐油性、耐磨性、自润滑性、耐化学药品性等优良性能，广泛的应用于电子电气、仪表、汽车等各个领域。但未经改性的尼龙其阻燃性能较差，其垂直燃烧只能达到UL94V-2级，氧指数为24左右，并且在燃烧过程中产生滴落，属于易燃材料，在使用过程中极易引发火灾，因此阻燃尼龙一般都经过阻燃改性。迄今为止，有关PA的阻燃产品绝大多数是以含卤化合物为基础的，阻燃时产生的浓烟、毒性、腐蚀性气体给生产、应用和环境带来的二次性灾害以及国际上对二恶英问题争论等原因，使得这类阻燃剂尽管目前在阻燃舞台上具有举足轻重的地位，但人们曾经和正在致力寻找这类阻燃剂的替代品，即无卤阻燃剂。三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)正是在此背景下于20世纪80年代被日本开发出来的一款氮系阻燃剂，因其具有低烟、无毒或低毒、低腐蚀性、对产品颜色影响较小、光泽度高以及易于加工等优点，对热和紫外光稳定，大大迎合了向高效低毒方向发展的阻燃剂潮流，在国内外被广泛研究和应用。MCA阻燃机理是气相阻燃，在分解过程中产生CO2、氨(NH3)等不燃性气体，通过稀释可燃性气体浓度从而阻隔空气，发挥阻燃作用，但燃烧过程中凝聚相的炭量较低、炭层松散、不能形成致密保护层,导致其阻燃效果较差，燃烧时间较长，容易滴落引燃，目前市面上该系列的产品基本只能达到UL94V2，同时，其GWFI测试也过不了750℃。这两大致命缺陷也降低了产品的档次，决定了其只能使用于阻燃要求不高的场合。
技术实现思路
本专利技术的一种复配磷氮系阻燃聚酰胺，提高了MCA体系灼热丝点燃温度，使其高于750℃，同时大幅提高了阻燃效果。本专利技术另一目的是提供一种复配磷氮系阻燃聚酰胺的制备方法。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种复配磷氮系阻燃聚酰胺，由以下重量份数的组分组成：PA树脂60.2～80.1份；液体油类0.1～0.3份；三聚氰胺氰尿酸盐5～15份；磷氮系阻燃剂A5～15份；磷氮系阻燃剂B1～3份；磷氮系阻燃剂C2～4份；金属氯化物0.3～1份；抗氧剂0.2～0.5份；润滑剂为0.5～1份。优选的，所述PA树脂为市面上通用的中黏尼龙6或者尼龙66中的一种或两种混合物。优选的，所述液体油类为扩散油或白矿油中的一种或两种混合物。液体油类对阻燃剂有包覆作用，易于保持其有效性。优选的，所述阻燃剂三聚氰胺氰尿酸盐为MCA-19或者MC-25中的一种或两种混合物。优选的，所述磷氮系阻燃剂A为N-乙基-丙烯酰胺基-2-氧-5，5-二甲基-1，3，2-二氧磷杂环己烷。利用磷、氮元素协同阻燃作用，提高对高分子材料的阻燃效果，减少阻燃剂在高分子材料的使用量。优选的，所述磷氮系阻燃剂B为磷酸酯类阻燃剂TPP、RDP、BDP的一种或几种混合物。该组份均为无卤阻燃剂，均为磷酸芳酯。优选的，所述磷氮系阻燃剂C为新型反应型磷系阻燃中间体。该阻燃剂能与聚合物单体以接枝或嵌段等形成共聚物，解决了有机阻燃剂在高分子材料中的分散性和迁移性问题，增加了阻燃剂的阻燃效率。优选的，所述金属氯化物为氯化铁、氯化铜或氯化钙中的一种或几种混合物。优选的，所述抗氧剂为酚类、无机磷酸盐类、复配螯合类的一种或几种复配而成,所述润滑剂为硬脂酰胺、硅酮粉或褐煤酸衍生物的一种或两种复配而成的混合物。一种复配磷氮系阻燃聚酰胺的制备方法，包括以下步骤：(1)原材料的处理及混合:PA树脂在110℃下烘2小时，控制水分含量在0.1以下；先将PA树脂及液体油类置于高混机中充分混和，再将其他所有助剂按顺序及比例置于高混机中，高速搅拌3～5分钟，使各组分充分混合；(2)熔融挤出:将混合好的物料加入双螺杆挤出机中，在220～250℃温度范围内熔融挤出，螺杆转速为320转/分；(3)造粒及后处理:对挤出的物料进行水冷、风干、切粒、过磁得到成品。与现有技术相比，本专利技术具有如下优点：本专利技术的一种复配磷氮系阻燃聚酰胺及其制备方法，利用磷、氮元素协同阻燃作用，提高对高分子材料的阻燃效果，减少阻燃剂在高分子材料的使用量，降低阻燃材料的成本，和传统的MCA阻燃尼龙相比，不仅可以大幅减少燃烧时间，特别是较厚的制件，降低引燃的概率，采用非卤体系，从而减少了材料燃烧过程中的“二次危害”，同时，也可以解决市场上MCA阻燃体系750℃灼热丝起火的难题，能够应用在要求较高的无人看管电气领域，和溴系阻燃产品相比，不仅有着相当低廉的价格，更是有着其无法比拟的环保优势，拓宽了MCA阻燃体系产品的应用范围，有相当广阔的市场前景。【具体实施方式】结合具体实施例说明本专利技术的一种复配磷氮系阻燃聚酰胺的制备方法：实施例1-6的步骤如下(1)原材料的处理及混合:PA树脂在110℃下烘2小时，控制水分含量在0.1以下，先将PA树脂及液体油类置于高混机中充分混和，再将其他所有助剂按顺序及比例置于高混机中，高速搅拌3-5分钟，使各组分充分混合；(2)熔融挤出:将混合好的物料加入双螺杆挤出机中，螺杆温度：一区220℃、二区250℃、三区245℃、四区240℃、五区230℃、六区235℃、七区240℃、八区245℃、模头250℃，熔融挤出，螺杆转速为320转/分；(3)造粒及后处理:对挤出的物料进行水冷、风干、切粒、过磁得到成品。表1为各组分重量份数组成性能测试对按照实施例1中的工艺条件和表1中的物料配比制备出对实验1～6进行性能测试，其测试结果见表2。表2性能测试数据以上实施例仅用于解释本专利技术，不针对专利技术作任何形式的限制，凡依本专利技术技术方案作出的改变，所产生的功能作用未能超出本专利技术技术方案的范围是，均属于本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复配磷氮系阻燃聚酰胺，其特征在于由以下重量份数的组分组成：PA树脂 60.2～80.1份；液体油类 0.1～0.3份；三聚氰胺氰尿酸盐 5～15份；磷氮系阻燃剂A 5～15份；磷氮系阻燃剂B 1～3份；磷氮系阻燃剂C 2～4份；金属氯化物 0.3～1份；抗氧剂 0.2～0.5份；润滑剂为 0.5～1份。

【技术特征摘要】
1.一种复配磷氮系阻燃聚酰胺，其特征在于由以下重量份数的组分组成：PA树脂60.2～80.1份；液体油类0.1～0.3份；三聚氰胺氰尿酸盐5～15份；磷氮系阻燃剂A5～15份；磷氮系阻燃剂B1～3份；磷氮系阻燃剂C2～4份；金属氯化物0.3～1份；抗氧剂0.2～0.5份；润滑剂为0.5～1份。2.根据权利要求1所述的一种复配磷氮系阻燃聚酰胺，其特征在于：所述PA树脂为粘度在2.4～2.7的尼龙6或者尼龙66中的一种或两种混合物。3.根据权利要求1所述的一种复配磷氮系阻燃聚酰胺，其特征在于：所述液体油类为扩散油或白矿油中的一种或两种混合物。4.根据权利要求1所述的一种复配磷氮系阻燃聚酰胺，其特征在于：所述阻燃剂三聚氰胺氰尿酸盐为MCA-19或者MC-25中的一种或两种混合物。5.根据权利要求1所述的一种复配磷氮系阻燃聚酰胺，其特征在于：所述磷氮系阻燃剂A为N-乙基-丙烯酰胺基-2-氧-5，5-二甲基-1，3，2-二氧磷杂环己烷。6.根据权利要求1所述的一种复配磷氮系阻燃聚酰胺，其特征在于：所述磷氮系阻燃剂B为磷酸酯...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈春银，皮正亮，葛嘉宝，
申请(专利权)人：广东威林工程塑料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44