一种耐高温高压的阻燃尼龙材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种耐高温高压的阻燃尼龙材料，其包括以下按重量百分比计的原料：PA66 23‑67％，三氧化二锑4‑7％，纳米碳纤维15～40％，增韧剂0～8％，阻燃剂10‑25％，抗氧剂0.2～1％，润滑剂0.5～2％，和抗水解剂0～1％；制备时将各组分原料(纤维除外)经混料机均匀搅拌后，在挤出加工时引入纳料碳纤维，经过冷却、风干、切粒、过强磁得到该材料；本发明专利技术的材料在高湿度高压力环境下的耐温性明显优于无碱玻璃纤维增强阻燃尼龙66，其优良的加工性能及机械性能极大的拓展了尼龙在使用环境十分苛刻的医学仪器、电子电器及汽车发动机等高端领域的使用。

High temperature resistant high pressure flame retardant nylon material and preparation method and application thereof

The invention discloses a kind of flame retardant nylon material with high temperature and high pressure, which includes the following raw materials according to the weight percentage: PA66 67%, three oxidation two antimony 4 7%, nano carbon fiber 15 ~ 40%, toughening agent 0 ~ 8%, flame retardant 10 25%, antioxidant 0.2 ~ 1%, lubricants. After mixing the ingredients (except fiber) through the mixing machine, the material is introduced in the extrusion processing, and the material is obtained by cooling, drying, cutting, and excessive magnetic. The temperature resistance of the material in the high humidity and high pressure environment is obviously better than that of the alkali free glass fiber reinforced flame retardant nylon 66. The performance and mechanical properties greatly expand the use of nylon in harsh environments such as medical instruments, electronic appliances and automotive engines.

【技术实现步骤摘要】
一种耐高温高压的阻燃尼龙材料及其制备方法和应用
本专利技术属于高分子材料领域，具体涉及一种耐高温高压的阻燃尼龙材料及其制备方法和应用。
技术介绍
尼龙，即聚酰胺(PA)，是主链上含有酰胺基团(-NHCO-)的高分子化合物，是通用工程塑料之一，用量居五大通用工程塑料之首，其中又以PA6、PA66的需求量最大。聚酰胺由于主链中有强极性的酰胺基，酰胺基间的氢键使分子间的结合力增强，易使结构发生结晶化，所以具有良好的物理力学性能，如耐磨性、耐油、耐腐蚀、自润滑性等特点，广泛用于机械、汽车、仪器仪表等工业领域中。尼龙66，学名为聚酰胺-66或聚己二酰己二胺，缩写为PA66，其熔点在260℃左右。相对于尼龙6，尼龙66的强度、钢性、模量以及耐热性较好，且摩擦系数低，耐磨性好，然而其吸湿性大，尺寸稳定性稍差。在干燥环境中，纯尼龙66热变形温度仅在70℃左右，且纯尼龙66本身的阻燃效果不是很理想，严重限制了其在工业领域中的运用，因此有必要改善其性能，扩大其应用范围。目前工业领域中最常用的尼龙66的改性方法是用玻璃纤维增强尼龙66树脂，大幅提高其机械性能和使用温度，加入高效的阻燃剂，以及协效剂，使其应用到要求更高的领域。在干燥状态下，增强尼龙66的热变形温度能达到250℃，长期使用温度也提高至150～160℃。鉴于增强尼龙66较为优异的性能，能满足一般应用环境下的使用要求，以尼龙66为代表的聚酰胺产品业已被广泛应用于汽车、电子电器产业。但是，在一些与水接触的特殊的电气领域中，工作时经常产生强高压、高温度等，使用环境十分苛刻，而普通的增强PA66在这种环境中会软化变形、开裂、甚至水解。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术的目的是提供一种耐高温高压的阻燃尼龙材料及其制备方法和应用。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种耐高温高压的阻燃尼龙材料，包括以下按重量百分比计的原料：优选地，所述PA66的含水量小于0.1％。进一步优选地，所述PA66选自美国首诺PA66树脂。优选地，所述三氧化二锑为纯度为99.9％，白度为92以上的聚合物。优选地，所述纳米碳纤维选自北京德科岛金科技有限公司的99.9％纯度，石墨化大于80％的碳纤维。优选地，所述增韧剂为乙烯-辛稀接枝马来酸酐和三元乙丙橡胶接枝马来酸酐中的至少一种。更优选地，所述乙烯-辛稀接枝马来酸酐选自美国杜邦FUSABONDN493；所述三元乙丙橡胶接枝马来酸酐选自美国杜邦N416。优选地，所述阻燃剂为分子量为35000-40000的溴化环氧树脂聚合物。优选地，所述抗氧剂为酚类、亚磷酸脂类、铜盐类中的至少一种。进一步优选地，所述抗氧剂选自BRUGGOLENH3337/H3347，其是抗氧剂和增效剂的混合物。优选地，所述润滑剂为改性乙撑双硬脂酸酰胺和硅酮粉中的至少一种。进一步优选地，所述改性乙撑双硬脂酸酰胺选自如苏州兴泰国光化学助剂有限公司的改性乙撑双硬脂酸酰胺；所述硅酮粉选自蓝星成都新材料有限公司的硅酮粉。优选地，所述抗水解剂为二亚胺类聚合物。进一步优选地，所述抗水解剂选自尤恩化工的聚碳化二亚胺UN-03。上述耐高温高压的阻燃尼龙材料的制备方法，包括以下步骤：(1)PA66在100-110℃下烘2-3小时，控制含水量小于0.1％；(2)将PA66、增韧剂、阻燃剂、三氧化二锑、抗氧剂、润滑剂及抗水解剂在混料机中搅拌混合均匀；(3)将经过步骤(2)混合好的物料加入双螺杆挤出机中，在熔融挤出的同时，引入纳米碳纤维挤出，熔融挤出温度在240-260℃之间，螺杆转速为300-500转/分；(4)对挤出的物料进行冷却、风干、切粒、过强磁得到成品。上述耐高温高压的阻燃尼龙材料的应用，所述阻燃尼龙材料用于医学仪器、电子电器及汽车发动机。本专利技术的有益效果：本专利技术的耐高温高压的阻燃尼龙材料不仅具有普通增强PA66的机械强度，而且在6倍大气压的水蒸汽环境中，长期使用温度可达160℃，可在高温环境中达到很好的阻燃性(V0级)，保障了材料使用的安全性。具体实施方式实施例1-5实施例1-5的耐高温高压的阻燃尼龙材料的原料及其重量百分比见表1。表1为实施例1-5的耐高温高压的阻燃尼龙材料的原料及其重量百分比组分实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5PA66树脂54.53826.523.533.5增韧剂N49305588阻燃剂(BEO)1919191919三氧化二锑5.55.55.55.55.5抗氧剂(H3347)0.51111抗水解剂UN-0301111润滑剂(硅酮粉)0.50.51.522纳米碳纤维2030304030上述耐高温高压的阻燃尼龙材料的制备方法，包括以下步骤：(1)将PA66在110℃下烘2小时；(2)将烘干后的PA66、增韧剂、三氧化二锑、抗氧剂、润滑剂及抗水解剂按比例混合均匀后送入双螺杆挤出机中，同时在双螺杆挤出机中加入无碱玻璃纤维挤出，经过双螺杆高速剪切、混炼、由模头挤出、拉条；其中，螺杆温度：一区230℃、二区250℃、三区245℃、四区240℃、五区235℃、六区240℃、七区245℃、八区250℃、模头260℃。(3)风干、切粒、过磁和包装。实施例6将实施例1-5制备得到的耐高温高压的阻燃尼龙材料进行性能测试，其中机械测试结果见表2，耐热测试见表3。表2实施例1-5的阻燃尼龙材料的机械性能表3实施例1-5的阻燃尼龙材料的耐热测试结果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】
一种耐高温高压的阻燃尼龙材料，其特征在于，包括以下按重量百分比计的原料：

【技术特征摘要】
1.一种耐高温高压的阻燃尼龙材料，其特征在于，包括以下按重量百分比计的原料：2.根据权利要求1所述的一种耐高温高压的阻燃尼龙材料，其特征在于，所述PA66的含水量小于0.1％。3.根据权利要求1所述的一种耐高温高压的阻燃尼龙材料，其特征在于，所述三氧化二锑为纯度为99.9％，白度为92以上的聚合物。4.根据权利要求1所述的一种耐高温高压的阻燃尼龙材料，其特征在于，所述增韧剂为乙烯-辛稀接枝马来酸酐和三元乙丙橡胶接枝马来酸酐中的至少一种。5.根据权利要求1所述的一种耐高温高压的阻燃尼龙材料，其特征在于，所述阻燃剂为分子量为35000-40000的溴化环氧树脂聚合物。6.根据权利要求1所述的一种耐高温高压的阻燃尼龙材料，其特征在于，所述抗氧剂为酚类、亚磷酸脂类、铜盐类中的至少一种。7.根据权利要求1所述的一种耐高温高压的阻燃尼龙材料，其特征在于，所述润...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑少辉，徐正国，
申请(专利权)人：广东道生科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44