一种长玻纤增强无卤阻燃尼龙复合物及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种长玻纤增强无卤阻燃尼龙复合物，由以下质量百分数的原料组成：尼龙66树脂39.4～69.6％，复合型磷氮无卤阻燃剂18％～24％，长玻璃纤维10％～30％，相容剂2％～5％，润滑剂0.2％～0.6％，防玻纤外漏剂0.1％～0.5％，抗氧剂0.1％～0.5％；所述复合型磷氮无卤阻燃剂由三聚氰胺聚磷酸盐和预处理后的烷基次膦酸铝混合而成。同时，本发明专利技术还公开了制备长玻纤增强无卤阻燃尼龙复合物的方法，本发明专利技术的长玻纤增强无卤阻燃尼龙复合物具有加工性能优异、挤出过程不变色、不浮纤、力学性能良好、垂直燃烧通过UL94 V‑0(1.5mm)测试、GWIT通过850℃(3.0mm)性能测试等优异的综合性能。

【技术实现步骤摘要】
一种长玻纤增强无卤阻燃尼龙复合物及其制备方法
本专利技术属于玻纤增强无卤阻燃尼龙的
，具体涉及一种长玻纤增强无卤阻燃尼龙复合物及其制备方法。
技术介绍
尼龙是应用广泛的通用工程塑料，由于具有高强韧度、耐磨、自润滑性好、高低温强度好、耐油和耐腐蚀等优异的综合性能，而被广泛应用于汽车行业、电子电气工业、交通运输业、机器制造工业、电线电缆通讯业和日常用品等，其中尼龙6和尼龙66应用市场最大。以玻纤增强的尼龙66树脂具有较高的机械强度，但是由于尼龙66自身的阻燃性能较差和“灯芯效应”，导致玻纤增强尼龙66的阻燃性能差，且在挤出加工的过程中容易出现变色、浮纤等缺陷。目前市面上应用于玻纤增强尼龙66的阻燃剂主要有溴锑协同阻燃体系和有机磷氮阻燃体系。溴锑阻燃体系虽然阻燃效果最佳，但是在燃烧的过程中容易产生浓烟和分解大量对环境有害的物质，极大地限制了其广泛应用，而有机磷氮阻燃体系效果最好的是德国科莱恩生产的烷基次膦酸盐系列产品，但是由于价格昂贵而使其应用受到一定的限制。因此研发一种阻燃性能优异、价格低的玻纤增强尼龙无卤阻燃剂意义重大。而一般情况下，一种添加剂的单独加入，并不能解决树脂多方面的缺陷，必须辅以其他添加助剂，以使树脂达到预期的综合性能。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供了一种长玻纤增强无卤阻燃尼龙复合物。该长玻纤增强无卤阻燃尼龙复合物以三聚氰胺聚磷酸盐(MPP)和预处理后的烷基次膦酸铝(OP)为原料制成复合型阻燃剂，同时添加相容剂、润滑剂、防玻纤外漏剂和抗氧剂，在提高玻纤增强尼龙66阻燃性能的同时，改善了其加工过程中变色和浮纤的问题，增强了其综合性能。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种长玻纤增强无卤阻燃尼龙复合物，其特征在于，由以下质量百分数的原料制成：尼龙66树脂39.4％～69.6％，复合型磷氮无卤阻燃剂18％～24％，长玻璃纤维10％～30％，相容剂2％～5％，润滑剂0.2％～0.6％，防玻纤外漏剂0.1％～0.5％，抗氧剂0.1％～0.5％；所述复合型磷氮无卤阻燃剂由三聚氰胺聚磷酸盐和预处理后的烷基次膦酸铝混合而成；上述的一种长玻纤增强无卤阻燃尼龙复合物，其特征在于，所述尼龙66树脂的相对粘度为2～3。上述的一种长玻纤增强无卤阻燃尼龙复合物，其特征在于，所述复合型磷氮无卤阻燃剂中三聚氰胺聚磷酸盐与预处理后的烷基次膦酸铝的重量比为5:(2～4)。上述的一种长玻纤增强无卤阻燃尼龙复合物，其特征在于，所述烷基次膦酸铝的预处理的方法为：将烷基次膦酸铝与处理剂置于200℃～250℃的捏合机中混合反应1h～3h，然后冷却至室温，出料，得到反应物，最后将所述反应物磨粉并过筛，得到预处理后的烷基次膦酸铝；所述处理剂为氧化锌和硅酮粉中的一种或两种，所述处理剂与烷基次膦酸铝的质量比为1:(9～24)。上述的一种长玻纤增强无卤阻燃尼龙复合物，其特征在于，所述长玻纤为成卷玻璃纤维，成卷玻璃纤维线密度为2100～2200特，直径为10μm～20μm。上述的一种长玻纤增强无卤阻燃尼龙复合物，其特征在于，所述相容剂为乙烯辛烯共聚物接枝马来酸酐(POE-g-MAH)或三元乙丙橡胶接枝马来酸酐(EPDM-g-MAH)。上述的一种长玻纤增强无卤阻燃尼龙复合物，其特征在于，所述润滑剂为酰胺蜡(FAI)或乙烯基双硬脂酰胺(EBS)。上述的一种长玻纤增强无卤阻燃尼龙复合物，其特征在于，所述防玻纤外漏剂的型号为TAF或P68。上述的一种长玻纤增强无卤阻燃尼龙复合物，其特征在于，所述抗氧剂为抗氧剂168、抗氧剂1098、抗氧剂3098或抗氧剂B215。另外，本专利技术还提供一种制备上述长玻纤增强无卤阻燃尼龙复合物的方法，其特征在于，该制备方法为：首先将尼龙66树脂在90℃～120℃的条件下干燥2h～8h后，再将干燥后的尼龙66树脂、复合型磷氮无卤阻燃剂、相容剂、润滑剂、防玻纤外漏剂和抗氧剂置于高速混合机中混合均匀，得到混合物，再将所述混合物投入双螺杆挤出机中，在210℃～280℃的条件下挤出造粒，长玻璃纤维从双螺杆挤出机的排气口加入，最后在注塑机中注塑成型；所述双螺杆挤出机的加工温度为：一区210℃～230℃，二区230℃～250℃，三区240℃～260℃，四区250℃～270℃，五区255℃～275℃，六区255℃～275℃，七区255℃～275℃，八区255℃～275℃，九区255℃～275℃，机头260℃～280℃。本专利技术与现有技术相比具有以下优点：1、本专利技术的一种长玻纤增强无卤阻燃尼龙复合物中，复合型磷氮无卤阻燃剂中的预处理后的烷基次膦酸铝采用硅酮粉或氧化锌或二者的混合物进行热处理，增加了预处理后的烷基次膦酸铝的密度，避免了加工过程中漂尘现象，同时也增加了复合型磷氮无卤阻燃剂与玻纤增强尼龙66树脂的相容性，使阻燃剂在基体树脂中的分散性更好。2、本专利技术中使用的复合型磷氮无卤阻燃剂由三聚氰胺聚磷酸盐与预处理后的烷基次膦酸铝复合使用，可促进处理过的烷基次膦酸铝形成磷酸铝盐，由于铝盐是极强的Lewis酸，因而抑制了α-碳有机酸的形成，促进了材料的成炭，提高了阻燃效率，向长玻纤增强无卤阻燃尼龙复合物中添加18％～24％的复合型磷氮无卤阻燃剂，可使玻纤增强尼龙66树脂通过UL94V-0测试和850℃灼热丝测试。3、本专利技术的长玻纤增强无卤阻燃尼龙复合物中添加了相容剂和防玻纤外漏剂，增加了长玻璃纤维与尼龙66的相容性，避免了因玻纤外漏而导致的复合材料表面缺陷，提高了复合材料的力学性能。4、本专利技术长玻纤增强无卤阻燃尼龙复合物中添加了润滑剂和抗氧剂，在挤出加工过程中不会出现黄变现象，颜色稳定性好。5、本专利技术中制备长玻纤增强无卤阻燃尼龙复合物中长玻纤从高速混合机的排气口加入，避免了长玻纤在挤出机螺杆中停留时间过长，因过大的剪切作用而导致的强度被破坏现象。下面通过实施例，对本专利技术的技术方案作进一步的详细说明。具体实施方式实施例1本实施例的长玻纤增强无卤阻燃尼龙复合物由以下质量百分数的原料制成：尼龙66树脂46％，复合型磷氮无卤阻燃剂20％，长玻璃纤维30％，乙烯辛烯共聚物接枝马来酸酐(POE-g-MAH)3％，酰胺蜡(FA1)0.6％，防玻纤外漏剂TAF0.2％，抗氧剂1680.2％；本实施例中，所述复合型磷氮无卤阻燃剂由三聚氰胺聚磷酸盐和预处理后的烷基次膦酸铝混合而成；所述复合型磷氮无卤阻燃剂中三聚氰胺聚磷酸盐与预处理后的烷基次膦酸铝的重量比为5:3；所述烷基次膦酸铝的预处理的方法为：将烷基次膦酸铝与处理剂置于250℃的捏合机中混合反应2h，然后冷却至室温(25℃)，出料，得到反应物，最后将所述反应物磨粉并过筛，得到预处理后的烷基次膦酸铝；所述处理剂为氧化锌，所述氧化锌与烷基次膦酸铝的质量比为1:19。本实施例中，所述尼龙66树脂的相对粘度为2～3。本实施例中，所述长玻纤为成卷玻璃纤维，成卷玻璃纤维线密度为2100特，直径为15μm。本实施例的长玻纤增强无卤阻燃尼龙复合物的制备方法为：首先将尼龙66树脂在120℃的条件下干燥2h后，再将干燥后的尼龙66树脂、复合型磷氮无卤阻燃剂、POE-g-MAH、FA1、防玻纤外漏剂TAF和抗氧剂168置于高速混合机中混合均匀，得到混合物，再将所述混合物投入双螺杆本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种长玻纤增强无卤阻燃尼龙复合物，其特征在于，由以下质量百分数的原料制成：尼龙66树脂39.4％～69.6％，复合型磷氮无卤阻燃剂18％～24％，长玻璃纤维10％～30％，相容剂2％～5％，润滑剂0.2％～0.6％，防玻纤外漏剂0.1％～0.5％，抗氧剂0.1％～0.5％；所述复合型磷氮无卤阻燃剂由三聚氰胺聚磷酸盐和预处理后的烷基次膦酸铝混合而成。

【技术特征摘要】
1.一种长玻纤增强无卤阻燃尼龙复合物，其特征在于，由以下质量百分数的原料制成：尼龙66树脂39.4％～69.6％，复合型磷氮无卤阻燃剂18％～24％，长玻璃纤维10％～30％，相容剂2％～5％，润滑剂0.2％～0.6％，防玻纤外漏剂0.1％～0.5％，抗氧剂0.1％～0.5％；所述复合型磷氮无卤阻燃剂由三聚氰胺聚磷酸盐和预处理后的烷基次膦酸铝混合而成。2.根据权利要求1所述的一种长玻纤增强无卤阻燃尼龙复合物，其特征在于，所述尼龙66树脂的相对粘度为2～3。3.根据权利要求1所述的一种长玻纤增强无卤阻燃尼龙复合物，其特征在于，所述复合型磷氮无卤阻燃剂中三聚氰胺聚磷酸盐与预处理后的烷基次膦酸铝的重量比为5:(2～4)。4.根据权利要求1或3所述的一种长玻纤增强无卤阻燃尼龙复合物，其特征在于，所述烷基次膦酸铝的预处理的方法为：将烷基次膦酸铝与处理剂置于200℃～250℃的捏合机中混合反应1h～3h，然后冷却至室温，出料，得到反应物，最后将所述反应物磨粉并过筛，得到预处理后的烷基次膦酸铝；所述处理剂为氧化锌和/或硅酮粉，所述处理剂与烷基次膦酸铝的质量比为1:(9～24)。5.根据权利要求1所述的一种长玻纤增强无卤阻燃尼龙复合物，其特征在于，所述长玻纤为成卷玻璃纤维，成卷玻璃纤维的线密度为2100～2200特，直径为10μm～20μm。6.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：许梦兰，赖涛，张秀芹，何燕岭，
申请(专利权)人：中山康诺德新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44