一种防火电器用高分子复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及用电器材料领域，具体关于一种防火电器用高分子复合材料及其制备方法。按照质量比，将聚酰胺树脂、玻璃微珠、马来酸酐接枝乙烯‑1‑辛烯共聚物、偶联剂、2,6‑二叔丁基‑4‑甲基苯酚、亚磷酸三辛酯、石蜡以及经过表面疏水改性的纳米氢氧化钙和无卤磷氮复配阻燃剂装入挤出机，熔融后与玻璃纤维复配通入注塑模具中，注塑成型后即得到一种防火电器用高分子复合材料。

A Polymer Composite Material for Fire-proof Electrical Appliances and Its Preparation Method

The invention relates to the field of electrical materials, in particular to a polymer composite material for fireproof electrical appliances and a preparation method thereof. According to the mass ratio, polyamide resin, glass beads, maleic anhydride grafted ethylene-octene copolymer, coupling agent, 2,6-di-tert-butyl-4-methylphenol, trioctyl phosphite, paraffin, nano-calcium hydroxide and halogen-free phosphorus-nitrogen flame retardant modified by hydrophobic surface were loaded into the extruder. After melting, they were mixed with glass fibers and injected into the injection moulds. Then a kind of polymer composite material for fire-proof electrical appliances was obtained.

【技术实现步骤摘要】
一种防火电器用高分子复合材料及其制备方法
本专利技术涉及用电器材料领域，具体关于一种防火电器用高分子复合材料及其制备方法。
技术介绍
高分子在各领域已经得到了广泛的应用，而大多数用电器产品内部或外壳也都采用了高分子复合材料，由于金属材料的重量和加工难度较大，高分子复合材料因其良好的可塑性，和多功能化易改性的优点，也被广泛应用于对于材料要求多样化，产品轻质化和内部结构复杂的用电器设备中。目前，我国对于家电等用电器的塑料部件，并未强制要求是用阻燃材料，但参考大多数发达国家企业，也在未要求使用阻燃材料的用电器产品中主动使用阻燃材料，来尽最大努力规避可能引发的火患风险。根据统计，我国大多数火灾的引发原因是由于用电器使用不当或用电器质量不达标，我国新拟定的用电器相关规范已强制要求空调、灯具、取暖器的外壳塑料使用阻燃或不燃材料。CN107353552A公开了一种阻燃配电箱外壳材料及其制备方法，涉及配电材料领域，阻燃配电箱外壳材料包括以下重量份的原料：高岭土、陶瓷纤维、正硅酸乙酯、三聚磷酸铝、二乙二醇单丁醚、异丁醇、聚碳酸酯、单硬脂酸甘油酯、石英砂、酚醛树脂、硼砂、纳米碳化硅、丙烯酸树脂、氧化铝、PE蜡、轻质碳酸钙、氮化硼、石墨粉、聚酰胺树脂、阻燃剂、偶联剂、增韧剂、抗氧剂、热稳定剂和光稳定剂；制备方法包括以下步骤：(1)称取原料、(2)球磨、(3)混炼、(4)搅拌、冷却、挤压和注塑成型。本专利技术解决了现有的配电箱外壳材料存在的机械性能差和阻燃线差的问题。CN107418119A一种阻燃电力电表外壳材料及其制备方法，涉及电力材料领域，阻燃电力电表外壳材料包括以下重量份的原料：聚氯乙烯、聚乙烯、甲基丙烯酸甲酯、玻璃纤维、聚碳酸酯、聚乳酸、十溴二苯乙烷、聚二甲基硅氧烷、甲壳素、氮化硅粉、碳化硅粉、琥珀酸钠、滑石粉、硫酸钡、石墨粉、陶瓷纤维、碳化硼、锆英粉、氮化铝粉、异戊橡胶、酚醛树脂、阻燃剂、增塑剂、相容剂、热稳定剂、光稳定剂和固化剂；制备方法包括以下步骤：(1)称取原料、(2)离心、熔融、入模、定型和切割。目前，大多阻燃高分子复合材料采用添加阻燃剂的ABS材料或聚碳酸酯材料，这两种阻燃材料的缺点在于热稳定性和易开裂，所制备的用电器产品往往在运输或使用过程中造成损坏，随着使用时间的增加，塑料也容易出现黄变和出现裂口的现象。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种阻燃性能良好，并不易开裂的用电器材料，以此来解决现有用电器塑料防火性能弱，不耐使用的缺点。一种防火电器用高分子复合材料及其制备方法，制备技术方案如下：按照质量份数：将70-80份的聚酰胺树脂、5-10份的玻璃微珠、20-30份的改性纳米氢氧化镁、2-6份的磷氮复配阻燃剂、10-15份的马来酸酐接枝乙烯-1-辛烯共聚物、0.2-0.6份的偶联剂丙基三甲氧基硅烷、0.4-0.8份的2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、0.05-0.15份的乙二胺四乙酸二钠镍、0.04-0.12份的二喹啉羧酸二钠水合物、0.1-0.5份的亚磷酸三辛酯和0.5-1.5份的固体石蜡混合均匀，由主喂料口加入双螺杆挤出机，将25-30份的玻璃纤维由玻纤口加入挤出机，将物料加热至熔融后通入注塑模具中，在290-320℃温度下成型，即得到本专利技术所述的防火电器用高分子复合材料。所述的改性纳米氢氧化镁的制备方法为：将20-30份的纳米氢氧化镁搅拌分散在60-80份的水中，超声30-60min后，加热至40-50℃，用高速搅拌机在1000-2000转分钟以上的速度下搅拌，缓慢加入0.4-0.8份的异丙基三（二辛基焦磷酸酰氧基）钛酸酯；搅拌30-40min后，静止分钟，过滤后，将改性后纳米氢氧化镁放入烘箱烘干，温度设置80-90℃，时间为18-24h；干燥完后，研磨，过300-400目筛，得精制改性纳米氢氧化镁。所述的磷氮复配阻燃剂的制备方法为：按照质量份数，将20-25份的2-丙烯酰氨基-2-甲基-1-丙磺酸和250-300份的乙醇加入到反应釜中，搅拌溶解之后，向反应附中缓慢加入溶解有0.2-0.5份偶氮二异丁腈的四羟基甲基氯化磷溶液20-25份，加入完毕后使用氮气保护，将体系温度升到60-70℃，反应30-40min后继续升温到75-85℃，反应5-9h后停止反应，将产物的浓缩至70-80份，然后加入到250-350份的石油醚中沉析，过滤后有丙酮洗涤三次，然后放入真空干燥箱干燥后得到一种磷氮复配阻燃剂。所述的挤出机控制螺杆各段温度为：喂料段温度220℃-230℃，塑化剪切段温度230℃-280℃，机头温度250℃-280℃，控制螺杆转速250-400r/min。所述的真空干燥条件为70-80℃下干燥36-48h。本专利技术方法提供了一种防火电器用高分子复合材料及其制备方法，所使用的磷氮复配阻燃剂避免了含卤阻燃剂对于环境的污染和燃烧时释放的有毒气体，所采用的改性纳米氢氧化镁具有良好的疏水性，在聚酰胺树脂基料中分布均匀，与玻璃纤维结合，使得所述的防火电器用高分子复合材料具有较高的力学性能，在运输和使用过程中不易产生开裂的现象。具体实施方式下面通过具体实施例对该专利技术作进一步说明：实施例1一种防火电器用高分子复合材料及其制备方法，制备技术方案如下：按照质量份数：将75份的聚酰胺树脂、8份的玻璃微珠、25份的改性纳米氢氧化镁、4份的磷氮复配阻燃剂、13份的马来酸酐接枝乙烯-1-辛烯共聚物、0.4份的偶联剂丙基三甲氧基硅烷、0.6份的2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、0.1份的乙二胺四乙酸二钠镍、0.08份的二喹啉羧酸二钠水合物、0.3份的亚磷酸三辛酯和1.0质量份的固体石蜡混合均匀，由主喂料口加入双螺杆挤出机，将27.5份的玻璃纤维由玻纤口加入挤出机，将物料加热至熔融后通入注塑模具中，在305℃温度下成型，即得到本专利技术所述的防火电器用高分子复合材料。所述的改性纳米氢氧化镁的制备方法为：将25份的纳米氢氧化镁搅拌分散在70份的水中，超声40min后，加热至45℃，用高速搅拌机在1500转分钟以上的速度下搅拌，缓慢加入0.6份的异丙基三（二辛基焦磷酸酰氧基）钛酸酯；搅拌35min后，静止分钟，过滤后，将改性后纳米氢氧化镁放入烘箱烘干，温度设置85℃，时间为21h；干燥完后，研磨，过300目筛，得精制改性纳米氢氧化镁。所述的磷氮复配阻燃剂的制备方法为：按照质量份数，将23份的2-丙烯酰氨基-2-甲基-1-丙磺酸和270份的乙醇加入到反应釜中，搅拌溶解之后，向反应附中缓慢加入溶解有0.3份偶氮二异丁腈的四羟基甲基氯化磷溶液23份，加入完毕后使用氮气保护，将体系温度升到65℃，反应35min后继续升温到80℃，反应7h后停止反应，将产物的浓缩至75份，然后加入到300份的石油醚中沉析，过滤后有丙酮洗涤三次，然后放入真空干燥箱，在75℃下干燥42h后得到一种磷氮复配阻燃剂。所述的挤出机控制螺杆各段温度为：喂料段温度225℃，塑化剪切段温度250℃，机头温度260℃，控制螺杆转速300r/min。经检验，所得样品的极限氧指数为35.5%，拉伸强度为86.04MPa。实施例2一种防火电器用高分子复合材料及其制备方法，制备技术方案如下：按照质量份数：将70份的聚酰胺树脂、5份的玻璃微珠、20份的改性纳米氢氧化镁、2份的磷氮复配阻燃剂、1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种防火电器用高分子复合材料及其制备方法，其特征在于，制备技术方案如下：按照质量份数：将70‑80份的聚酰胺树脂、5‑10份的玻璃微珠、20‑30份的改性纳米氢氧化镁、2‑6份的磷氮复配阻燃剂、10‑15份的马来酸酐接枝乙烯‑1‑辛烯共聚物、0.2‑0.6份的偶联剂丙基三甲氧基硅烷、0.4‑0.8份的2,6‑二叔丁基‑4‑甲基苯酚、0.05‑0.15份的乙二胺四乙酸二钠镍、0.04‑0.12份的二喹啉羧酸二钠水合物、0.1‑0.5份的亚磷酸三辛酯和0.5‑1.5份的固体石蜡混合均匀，由主喂料口加入双螺杆挤出机，将25‑30份的玻璃纤维由玻纤口加入挤出机，将物料加热至熔融后通入注塑模具中，在290‑320℃温度下成型，即得到本专利技术所述的防火电器用高分子复合材料。

【技术特征摘要】
1.一种防火电器用高分子复合材料及其制备方法，其特征在于，制备技术方案如下：按照质量份数：将70-80份的聚酰胺树脂、5-10份的玻璃微珠、20-30份的改性纳米氢氧化镁、2-6份的磷氮复配阻燃剂、10-15份的马来酸酐接枝乙烯-1-辛烯共聚物、0.2-0.6份的偶联剂丙基三甲氧基硅烷、0.4-0.8份的2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、0.05-0.15份的乙二胺四乙酸二钠镍、0.04-0.12份的二喹啉羧酸二钠水合物、0.1-0.5份的亚磷酸三辛酯和0.5-1.5份的固体石蜡混合均匀，由主喂料口加入双螺杆挤出机，将25-30份的玻璃纤维由玻纤口加入挤出机，将物料加热至熔融后通入注塑模具中，在290-320℃温度下成型，即得到本发明所述的防火电器用高分子复合材料。2.根据权利要求1所述的一种防火电器用高分子复合材料及其制备方法，其特征在于，所述的改性纳米氢氧化镁的制备方法为：将20-30份的纳米氢氧化镁搅拌分散在60-80份的水中，超声30-60min后，加热至40-50℃，用高速搅拌机在1000-2000转分钟以上的速度下搅拌，缓慢加入0.4-0.8份的异丙基三（二辛基焦磷酸酰氧基）钛酸酯；搅拌30-40min后，静止分钟，过滤后，将改性后纳米氢氧化镁...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈自力，尹灵，
申请(专利权)人：宁波高新区诠宝绶新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33