一种聚酰胺组合物及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种红磷阻燃剂聚酰胺组合物，采用添加一定量的亚磷酸铝改善红磷阻燃聚酰胺灼热丝点燃温度低的缺陷，得到一种灼热丝起燃点高的聚酰胺组合物。

A polyamide composition and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种聚酰胺组合物及其制备方法
本专利技术涉及高分子材料
，特别是涉及一种聚酰胺组合物及其制备方法。
技术介绍
聚酰胺是一种特种工程塑料，因此需要阻燃性能和电性能。红磷阻燃尼龙具有电性能优异（CTI，电击穿强度），阻燃效率高以及价格低廉等优势，广泛应用于电子电气等行业。尽管红磷阻燃尼龙表现出较高的UL94阻燃效率，但是，随着阻燃法规的完善，比如IEC60695-2-12和-13对于材料的灼热丝阻燃效率提出要求，要求家用电器的灼热丝起燃温度定位750℃。灼热丝测试是利用模拟技术评定由于灼热元件或过载电阻之类的热源，在短时间内所造成的热应力的着火危险性。因此，如何提高红磷阻燃体系的灼热丝起燃温度也是开发的重点。中国专利申请CN107227002A公开了一种高灼热丝起燃温度、高CTIPBT、PA合金，采用了红磷/溴系阻燃剂的复配体系，能够提高起燃温度。中国专利申请CN107216648A公开了一种阻燃聚酰胺复合材料，其中阻燃剂为红磷阻燃剂与阻燃协效剂（乙酰丙酮金属盐、氢氧化镁的复配物）的复配，能够提高灼热丝起燃温度。中国专利申请CN105121552B公开了一种高灼热丝起燃温度聚酰胺组合物，其中，应用1-10%的红磷与0.15-6%的二烷基次膦酸盐，二烷基次膦酸铝在燃烧时，主要起到气相阻燃的作用。中国专利申请CN109251521A公开了一种阻燃黑色聚酰胺组合物，其中，应用了亚磷酸铝（无机磷酸盐）作为阻燃剂（给予组合物总重量，以0.005至10重量％的量，尤其是以0.02至5重量％的量存在），但是，为了得到深黑颜色的组合物，不能够添加红磷（参见该专利[0023]段）。可见，亚磷酸铝在聚酰胺树脂体系中可以作为阻燃剂的用途，但是，没有公开亚磷酸铝能够提高组合物的灼热丝温度。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种灼热丝起燃点高的阻燃聚酰胺组合物。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种聚酰胺组合物，按重量份计，包括以下组分：聚酰胺树脂100份；红磷阻燃母粒10-35份；亚磷酸铝0.15-8份。优选的，按重量份计，亚磷酸铝0.3-3份。更优选的，按重量份计，亚磷酸铝0.4-0.8份。亚磷酸铝的加入，能够提升聚酰胺组合物的灼热丝起燃温度。但是，亚磷酸铝的加入量过大，在高温加工过程中会导致亚磷酸铝的分解而影响组合物的其他性能。在亚磷酸铝0.4-0.8份的用量范围内，阻燃性能达到V-0（0.76mm）、GWIT温度达到800-825℃，进一步提升亚磷酸铝的加入量也不会提升灼热丝起燃温度，力学性能也能达到良好的应用指标。所述的聚酰胺树脂选自脂肪族聚酰胺、半芳香族聚酰胺、聚内酰胺中的至少一种。所述聚酰胺选自通过缩聚至少一种脂肪族二元羧酸与至少一种脂肪族二胺或者环二胺获得的聚酰胺，例如PA6，PA66，PA610，PA612，PA1212，PA56，PA46，MXD6、PA510；或者通过缩聚至少一种芳香族二羧酸与至少一种脂肪族二胺获得的聚酰胺，例如聚对苯二甲酰胺，聚间苯二甲酰胺、聚芳酰胺，具体是PA9T、PA10T；或者通过至少一种氨基酸或内酰胺与其本身的缩聚所获得的聚酰胺，例如PA6，PA7，PA11，PA12。优选的，所述的聚酰胺树脂选自MXD6。优选MXD6主要是因为其在本专利技术的配方下阻燃性能达到V0，灼热丝起燃温度更高。所述的红磷阻燃母粒包括红磷与包覆材料，红磷占总重量的30%-60%，包覆材料选自无机氢氧化物、酚醛树脂、环氧树脂、三聚氰胺甲醛树脂中的至少一种。如需要提高聚酰胺组合物的强度，可以添加玻璃纤维。按重量份计，还包括0-50份的玻璃纤维；所述的玻璃纤维选自E玻璃、H玻璃、R,S玻璃、D玻璃、C玻璃、石英玻璃中的至少一种。按重量份计，还包括0-3的助剂；所述的助剂选自抗氧剂、润滑剂中的至少一种。上述的聚酰胺组合物的制备方法，包括以下步骤：将各组分混合均匀，再通过双螺杆挤出机（侧喂玻璃纤维）挤出造粒，得到聚酰胺组合物。可以用高速混料机将聚酰胺树脂、助剂、红磷阻燃母粒、亚磷酸铝混合均匀后再加入双螺杆挤出机中挤出造粒。如有玻璃纤维，则通过侧喂加入。本专利技术具有如下有益效果亚磷酸铝是无机磷酸盐，在高温条件下，会与红磷的分解产物生成磷酸铝陶瓷层覆盖在燃烧制件的表面，从而降低氧气与制件的接触，从而提升材料的阻燃效率，进而改善材料的抗灼热丝，能够得到一种灼热丝起燃点高的聚酰胺组合物。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。本专利技术所用原料来源于市售产品：PA66：PA66EP-158，浙江华峰集团；PA6：HY2800A，海阳化纤集团；PA10T：VESTAMIDHTplusM1000，赢创工业集团；PA-MXD6：RENY1002H，三菱化学株式会社；红磷阻燃母粒A：红磷阻燃母粒，红磷含量32%，包覆树脂为酚醛树脂；红磷阻燃母粒B：红磷阻燃母粒，红磷含量57%，包覆树脂为酚醛树脂；玻璃纤维：ECS301HP-3-H，重庆国际复合材料有限公司；抗氧剂：Irganox1098，巴斯夫中国有限公司；润滑剂：硬脂酸钙，上海阿拉丁生化科技股份有限公司；亚磷酸铝：自制：将560克氢氧化铝、1250克亚磷酸，400克去离子水放置于20升的高压搅拌容器中，加热到140C并搅拌3H，排出所产生的恶悬浊液，在75C下过滤并且用去离子水多次搅拌，然后在150C下进行干燥，得到亚磷酸铝。二乙基次膦酸铝：OP1230，科莱恩中国有限公司；实施例和对比例聚酰胺组合物的制备方法：将聚酰胺树脂、红磷阻燃母粒、亚磷酸铝（或二乙基次膦酸铝）、抗氧剂、润滑剂混合均匀，再通过双螺杆挤出机（侧喂玻璃纤维）挤出造粒，得到聚酰胺组合物；其中，双螺杆挤出机的螺杆长径比为40:1，螺筒温度为250-330℃，螺杆转速为300~450rpm。各项性能测试方法：（1）灼热丝测试：依据(IEC60695-2-12:2000/GB/T5169.12-2006)：确定施加灼热丝期间试验样品的起燃温度，将比连续三次试验均未引起试验样品起燃的灼热丝顶部最高温度高25K(900℃到960℃之间为30K)的试验温度记录为GWIT。（2）力学性能：依据ISO178:2010制备弯曲样条进行性能测试，依据ISO527-1:2012制备拉伸样条进行性能测试（3）阻燃性能：依据UL94标准进行制样，样品尺寸为125mm×13mm×厚度。在测试时，没有任何样品在测试火焰拿走之后，仍然有火苗燃烧超过10秒（有焰燃烧时间）；对于每套5件样品，10次点燃后，带火苗的燃烧的总共时间不超过50秒；没本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚酰胺组合物，其特征在于，按重量份计，包括以下组分：/n聚酰胺树脂 100份；/n红磷阻燃母粒 10-35份；/n亚磷酸铝 0.15-8份。/n

【技术特征摘要】
1.一种聚酰胺组合物，其特征在于，按重量份计，包括以下组分：
聚酰胺树脂100份；
红磷阻燃母粒10-35份；
亚磷酸铝0.15-8份。


2.根据权利要求1所述的聚酰胺组合物，其特征在于，按重量份计，亚磷酸铝0.3-3份。


3.根据权利要求1所述的聚酰胺组合物，其特征在于，按重量份计，亚磷酸铝0.4-0.8份。


4.根据权利要求1-3任一项所述的聚酰胺组合物，其特征在于，所述聚酰胺选自通过缩聚至少一种脂肪族二元羧酸与至少一种脂肪族二胺或者环二胺获得的聚酰胺，或者通过缩聚至少一种芳香族二羧酸与至少一种脂肪族二胺获得的聚酰胺，或者通过至少一种氨基酸或内酰胺与其本身的缩聚所获得的聚酰胺。


5.根据权利要求1-3任一项所述的聚酰胺组合物，其特征在于，所述的聚酰胺树脂选自PA6、PA7、PA11、PA12、PA66、PA56、PA610、PA612、PA1212、PA510、PA46、P...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑一泉，叶南飚，黄险波，何勇，丁超，冯德才，金雪峰，戴剑，
申请(专利权)人：金发科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44