一种电子电气用阻燃尼龙材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种电子电气材料及其制备方法，尤其是一种电子电气用阻燃尼龙材料及其制备方法。本发明专利技术的材料包括以下重量份数的组分：聚酰胺50‑70份，界面阻燃玻璃纤维20‑40份，协效剂0.5‑3份，增韧剂1‑10份，其他助剂1‑3份。本发明专利技术通过赋予玻纤表面阻燃特性，材料实现了UL94 V0级阻燃等级，有效降低阻燃剂用量，显著改善因大量无卤阻燃剂对材料本身带来的力学、耐热等性能的下降，同时，产品具有环保、高尺寸稳定性、低吸水率等特点，满足电子电气产品材料要求。

A flame retardant nylon material for electronic and electrical use and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种电子电气用阻燃尼龙材料及其制备方法
本专利技术涉及一种电子电气材料及其制备方法，尤其是一种电子电气用阻燃尼龙材料及其制备方法，属于材料

技术介绍
改性尼龙工程塑料以其在机械性能、耐久性、耐腐蚀性、耐热性等方面的高性能、易加工优势，被广泛应用于电子电气、汽车、航空航天等行业。以塑代钢、以塑代木已成为市场流行趋势。具体到电子电气应用方面，无卤阻燃改性尼龙材料成为主流。尽管材料应用比较广，但在使用过程中，还面临许多具体问题，例如：1、目前无卤阻燃增强尼龙中，关键由于玻纤灯芯效应，阻燃剂用量一般超过20%，甚至30%以上，造成材料拉伸强度、模量、冲击强度、耐热性、耐久性显著下降，严重损害了尼龙本身性能优势；2、现有无卤阻燃尼龙材料韧性非常差，缺乏柔性和弹性等，3、因尼龙与阻燃剂之间极性差异，大量无卤阻燃剂的引入，容易造成阻燃剂表面迁移，对电气部件性能造成危害。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术通过直接将优选阻燃剂反应结合至玻纤表面，减弱或消除玻纤灯芯效应，提高其与尼龙基材相容性，在满足阻燃要求的同时，实现了大幅降低无卤阻燃剂用量目的，同时，有效保留增强尼龙原有性能优势；有效改善阻燃剂表面迁移问题。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种电子电气用阻燃尼龙材料，包括以下重量份数的组分：聚酰胺50-70份界面阻燃玻璃纤维20-40份协效剂0.5-3份增韧剂1-10份其他助剂1-3份。其中，界面阻燃玻璃纤维通过以下方法制得：首先将5-10份阻燃剂、1-5份处理剂在60-70℃下溶解于60-100份无水乙醇中；然后将90-100份玻璃纤维浸入其中，温度升至90℃以上，直至将无水乙醇蒸发，获得界面阻燃玻璃纤维；所述阻燃剂为双羧基磷系反应型阻燃剂、乙基桥链DOPO衍生物、氰尿酸三聚氰胺盐中的一种，优选双羧基磷系反应型阻燃剂。进一步的技术方案，所述聚酰胺为尼龙6、尼龙66、尼龙610、尼龙1010中的一种，优选尼龙66。进一步的技术方案，所述的协效剂为纳米钼酸盐、纳米硼酸盐、纳米水合氧化铝中的一种，优选纳米钼酸盐，例如纳米钼酸锌等。进一步的技术方案，所述处理剂为端羧基聚酯、端羟基聚酯、环氧乙烷-环氧丙烷共聚物、乙二醇-环氧乙烷共聚物、乙二醇-乙烯亚胺共聚物中的一种，优选乙二醇-乙烯亚胺共聚物。所述玻璃纤维为无碱玻纤。进一步的技术方案，所述增韧剂为马来酸酐接枝聚苯乙烯、马来酸酐接枝乙丙橡胶、马来酸酐接枝聚烯烃中的一种，优选马来酸酐接枝聚烯烃，例如接枝聚乙烯、聚丙烯等。进一步的技术方案，所述其他助剂为抗氧剂和光稳定剂，其中，抗氧剂为1010、168、624、1098中的一种，优选1098；所述光稳定剂为氰特3808。一种电子电气用阻燃尼龙材料的制备方法，包括以下步骤：(1)首先将5-10份阻燃剂、1-5份处理剂在60-70℃下溶解于60-100份无水乙醇中；然后将90-100份玻璃纤维浸入其中，温度升至90℃以上，直至将无水乙醇蒸发，获得界面阻燃玻璃纤维；(2)将聚酰胺50-70份、协效剂0.5-3份、增韧剂1-10份、其他助剂1-3份放入高混机混合，将混合物通过料斗加入双螺杆挤出机中，界面阻燃玻璃纤维20-40份通过失重称准确称量，按照一定重量份数通过侧喂料机引入挤出机中，经啮合塑化、混合、挤出、拉条、风干、造粒，得到电子电气用阻燃尼龙复合材料；其中，挤出机温度设置一区至机头：190-280℃。有益效果1、本专利技术的界面阻燃玻璃纤维针对性的提升阻燃效率，避免了阻燃剂过剩对产品性能影响，将阻燃剂更加紧密的固定在体系中，甚至形成化学结合。显著改善传统的、直接添加阻燃剂的添加方式，造成的结合力不强、易迁移的问题。2、本专利技术创造性地直接将优选阻燃剂反应结合至玻纤表面，更具有针对性地减弱或消除玻纤灯芯效应，有效提升阻燃剂阻燃效率，更提高其与尼龙基材相容性，在满足阻燃要求的同时，实现了大幅降低无卤阻燃剂用量目的，不超过10%，有效保留增强尼龙原有性能优势，同时，阻燃剂与体系结合力更强，有效改善阻燃剂表面迁移问题，满足高端电子电气高性能要求领域。3、本专利技术材料具有高流动、高强度、高韧性特点，可满足结构复杂、可重复使用的电子电气加工成型性能要求，甚至是薄壁化设计要求；另外，本专利技术优良的加工流动性可实现短周期快速注塑成型，相比传统阻燃尼龙材料注塑周期可缩短30%以上，提高了电子电气生产效率，可降低电子电气的材料和制造成本；4、本专利技术材料制备方法工艺经济、操作易行、生产效率高、易于实现工业化。5、本专利技术通过赋予玻纤表面阻燃特性，材料实现了UL94V0级阻燃等级，有效降低阻燃剂用量，显著改善因大量无卤阻燃剂对材料本身带来的力学、耐热等性能的下降，同时，产品具有环保、高尺寸稳定性、低吸水率等特点，满足电子电气产品材料要求。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步详细的说明。实施例一种电子电气用阻燃尼龙材料的制备方法，包括以下步骤：(1)首先将5-10份阻燃剂、1-5份处理剂在60-70℃下溶解于60-100份无水乙醇中；然后将玻璃纤维浸入其中，温度升至90℃以上，直至将无水乙醇蒸发，获得界面阻燃玻璃纤维。(2)将聚酰胺50-70份、协效剂0.5-3份、增韧剂5-10份、其他助剂1-3份放入高混机混合，将混合物通过料斗加入双螺杆挤出机中，界面阻燃玻璃纤维20-40份通过失重称准确称量，按照一定重量份数通过侧喂料机引入挤出机中，经啮合塑化、混合、挤出、拉条、风干、造粒，得到电子电气用阻燃尼龙复合材料；其中，挤出机温度设置一区至机头：190-280℃。所述阻燃剂为双羧基磷系反应型阻燃剂、乙基桥链DOPO衍生物、氰尿酸三聚氰胺盐中的一种，优选双羧基磷系反应型阻燃剂。所述聚酰胺为尼龙6、尼龙66、尼龙610、尼龙1010中的一种，优选尼龙66。所述玻璃纤维为无碱玻纤。所述的阻燃协效剂为纳米钼酸盐、纳米硼酸盐、纳米水合氧化铝中的一种，优选纳米钼酸盐，例如纳米钼酸锌等。所述处理剂为端羧基聚酯、端羟基聚酯、环氧乙烷-环氧丙烷共聚物、乙二醇-环氧乙烷共聚物、乙二醇-乙烯亚胺共聚物中的一种，优选乙二醇-乙烯亚胺共聚物。所述增韧剂为马来酸酐接枝聚苯乙烯、马来酸酐接枝乙丙橡胶、马来酸酐接枝聚烯烃中的一种，优选马来酸酐接枝聚烯烃，例如接枝聚乙烯、聚丙烯等。所述其他助剂为抗氧剂和光稳定剂，其中，抗氧剂为1010、168、624、1098中的一种，优选1098；所述光稳定剂为氰特3808。按照上述方法，通过调整具体组分和份数，制备3种界面阻燃玻璃纤维、3种电子电气用阻燃尼龙材料以及对比例，具体配方如下表1、表2所示。表1界面阻燃玻璃纤维配方组分实施例1实施例2实施例3玻璃纤维1009本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电子电气用阻燃尼龙材料，其特征在于，包括以下重量份数的组分：/n聚酰胺50-70份/n界面阻燃玻璃纤维20-40份/n协效剂0.5-3份/n增韧剂1-10份/n其他助剂1-3份。/n

【技术特征摘要】
1.一种电子电气用阻燃尼龙材料，其特征在于，包括以下重量份数的组分：
聚酰胺50-70份
界面阻燃玻璃纤维20-40份
协效剂0.5-3份
增韧剂1-10份
其他助剂1-3份。


2.根据权利要求1所述一种电子电气用阻燃尼龙材料，其特征在于：所述的界面阻燃玻璃纤维的制备方法为：将5-10份阻燃剂、1-5份处理剂在60-70℃下溶解于60-100份无水乙醇中；将90-100份玻璃纤维浸入其中，温度升至90℃以上，直至将无水乙醇蒸发，即得界面阻燃玻璃纤维；其中，所述阻燃剂为双羧基磷系反应型阻燃剂、乙基桥链DOPO衍生物、氰尿酸三聚氰胺盐中的一种。


3.根据权利要求2所述一种电子电气用阻燃尼龙材料，其特征在于：所述阻燃剂为双羧基磷系反应型阻燃剂；所述玻璃纤维为无碱玻纤。


4.根据权利要求1所述一种电子电气用阻燃尼龙材料，其特征在于：所述聚酰胺为尼龙6、尼龙66、尼龙610、尼龙1010中的一种；
所述的阻燃协效剂为纳米钼酸盐、纳米硼酸盐、纳米水合氧化铝中的一种。


5.根据权利要求4所述一种电子电气用阻燃尼龙材料，其特征在于：所述聚酰胺为尼龙66；
所述的阻燃协效剂为纳米钼酸盐。


6.根据权利要求2所述一种电子电气用阻燃尼龙材料，其特征在于：所述处理剂为端羧基聚酯、端羟基聚酯、环氧乙烷-环氧丙烷共聚物、乙二醇-环氧乙烷...

【专利技术属性】
技术研发人员：王滨，刘曙阳，蒋顶军，
申请(专利权)人：南京聚隆科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32