高温尼龙阻燃材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高温尼龙阻燃材料及其制备方法，属于高分子复合材料技术领域。该材料包括如下质量百分比的各原料组分：尼龙10T树脂59～94.5％；聚膦酸酯阻燃剂5～40％；抗氧剂0.5～1％；其中，聚膦酸酯阻燃剂具备如下结构式：其中，上述结构式中n为21～50的正整数。本发明专利技术制备的复合材料不仅阻燃效果良好，且机械性能良好，其具备较强的实用性。其具备较强的实用性。其具备较强的实用性。

【技术实现步骤摘要】
高温尼龙阻燃材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种阻燃材料，属于高分子复合材料
，具体地涉及一种高温尼龙阻燃材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]半芳香族高温尼龙(PA)具有熔点高、吸水率低、尺寸稳定性好等诸多优点被广泛应用到电子电器及相关诸多领域中。高温尼龙主要品种有PA4T、PA6T、PA9T、PA10T等。电子电器产品工作时会伴随有高温高压以及电路短路等情况的发生，容易引起塑料组件从而造成火灾。所以能广泛应用于电子电器的材料必须进行相应的阻燃处理，而目前能够满足高温尼龙加工温度的阻燃剂则存在分散性差且严重影响尼龙的机械性能。因此开发出满足高温尼龙加工性能和应用要求的阻燃产品迫在眉睫。
[0003]目前，商业化的可以承受高温尼龙加工温度的阻燃体系则主要是烷基次膦酸盐类，如二乙基次膦酸铝、次亚膦酸钠等，但二乙基次膦酸铝在高温尼龙加工时会使其加工粘度变高，且分散性差，从而导致产品的机械性能恶化。而含磷的有机阻燃剂或者聚合物阻燃剂则与聚合物基体的相容性较好，且对复合材料的机械性能影响较小。但是，一些小分子的有机磷阻燃剂的分解温度较低，达不到高温尼龙的加工要求且易挥发。
[0004]综上所述，目前需要既能承受高温尼龙的加工温度，同时在与高温尼龙加工复合之后不影响复合材料机械性能的阻燃剂，这样得到的高温尼龙阻燃复合材料既能满足其使用要求，且其加工工艺更方便简单。

技术实现思路

[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种高温尼龙阻燃材料及其制备方法。其中，本专利技术采用可耐高温的聚膦酸酯阻燃剂，该聚膦酸酯阻燃剂与高温尼龙的分子结构相似，二者相容性较好，保证制得的阻燃材料既具备较好阻燃效果，又有良好的物理机械性能。
[0006]为实现上述目的，本专利技术公开了一种高温尼龙阻燃材料，它包括如下质量百分比的各原料组分：
[0007]尼龙10T树脂
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59～94.5％；
[0008]聚膦酸酯阻燃剂
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
5～40％；
[0009]抗氧剂
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0.5～1％；
[0010]其中，所述聚膦酸酯阻燃剂具备如下结构式：
[0011][0012]其中，上述结构式中n为21～50的正整数。；
[0013]进一步地，所述聚膦酸酯阻燃剂为磷酸甲基二苯基脂和双酚A通过一步熔融缩聚
反应得到。
[0014]进一步地，所述尼龙10T树脂为聚对苯二甲酰癸二胺。其为金发科技生产的，产品牌号为Vicnyl。
[0015]进一步地，所述阻燃材料的极限氧指数为25～45％，拉伸强度为79～100Mpa。
[0016]进一步地，所述抗氧剂包括抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂1098或抗氧剂168中的一种或两种及两种以上。
[0017]其中，抗氧剂1010为四[β
‑
(3,5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯；抗氧剂1076为(β
‑
(3，5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯)，抗氧剂1098为N,N
’‑
双
‑
(3
‑
(3，5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丙酰基)己二胺，抗氧剂168为三[2,4
‑
二叔丁基苯基]亚磷酸酯。
[0018]本专利技术的目的之二是提供一种上述高温尼龙阻燃材料的制备方法，它包括如下步骤：
[0019]1)将尼龙10T树脂、聚膦酸酯阻燃剂和抗氧剂按配方混匀，得到混合基料；
[0020]2)将步骤1)所述混合基料置于同向双螺杆挤出机中加工得粒料；
[0021]3)将步骤2)所述粒料通过注塑成型机进行成型加工即制得阻燃材料。
[0022]进一步地，步骤2)中，加工温度为300～350℃，转速为160～220r/min。
[0023]进一步地，步骤3)中，成型加工温度为300～350℃。
[0024]其中，采用上述方法制备的阻燃材料可以为颗粒物，也可采用其它成型方式制成片材或板材等。
[0025]本专利技术的有益效果主要体现在如下几个方面：
[0026]1、本专利技术制得的阻燃材料由于采用与高温尼龙相容性好的聚膦酸酯阻燃剂，保证了复合的阻燃材料在具备较好机械性能前提下，其稳定性高，阻燃性好，符合当今社会对阻燃剂的发展需求。
[0027]2、本专利技术制备方法相对简单，实际应用性较强。
附图说明
[0028]图1为本专利技术实施例使用的聚膦酸酯阻燃剂的红外谱图。
[0029]图2为本专利技术实施例使用的聚膦酸酯阻燃剂的GPC谱图。
[0030]图3为本专利技术实施例使用的聚膦酸酯阻燃剂的热分解图。
[0031]图4为对比例1和实施例2在燃烧之后的碳层电镜谱图。
具体实施方式
[0032]为了更好地解释本专利技术，以下结合具体实施例进一步阐明本专利技术的主要内容，但本专利技术的内容不仅仅局限于以下实施例。
[0033]实施例1
[0034]本实施例公开了聚膦酸酯阻燃剂的制备：
[0035]在装有电动机械搅拌器和减压蒸馏装置的四口烧瓶中加入26.04g磷酸甲基二苯基脂和22.8g双酚A，再加入0.23g催化剂偏铝酸钠(催化剂质量为双酚A质量的1％)，搅拌状态下通入氮气，在140℃下反应1小时，180℃下反应3小时，反应过程中分离出产生的小分子
苯酚，之后开始在减压状态下再继续反应4小时。
[0036]反应结束后，将反应后得到的固体粗产品粉碎，在60℃热水下充分搅拌3小时，再趁热过滤，收集滤饼，将其在50℃烘箱下真空干燥12小时，干燥得到固体产品聚膦酸酯。
[0037]具体合成路线如下：
[0038][0039]其中，该聚膦酸酯的结构表征如图1、图2和图3所示。
[0040]具体的，该聚膦酸酯的红外分析谱图如图1所示，结合图1可知，1222cm
‑1和1195cm
‑1为CH3‑
C
‑
CH3骨架振动吸收峰，1259cm
‑1和1197cm
‑1为P＝O特征吸收峰，918cm
‑1为P
‑
O
‑
C(苯环上C)的特征吸收峰。
[0041]该聚膦酸酯的GPC谱图如图2所示，结合图2可知，其峰均分子量为11494，重均分子量为12737。
[0042]该聚膦酸酯的热分解图如图3所示，结合图3可知产品聚膦酸酯阻燃剂在热失重5％时的温度高达447℃。
[0043]实施例2
[0044]本实施例公开了一种高温尼龙10T阻燃复合材料的制备方法，它包括如下步骤：
[0045](1)取上述实施例1制得的聚膦酸酯阻燃本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高温尼龙阻燃材料，其特征在于，它包括如下质量百分比的各原料组分：尼龙10T树脂
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59～94.5％；聚膦酸酯阻燃剂
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5～40％；抗氧剂
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0.5～1％；其中，所述聚膦酸酯阻燃剂具备如下结构式：其中，上述结构式中n为21～50的正整数。2.根据权利要求1所述高温尼龙阻燃材料，其特征在于，所述聚膦酸酯阻燃剂为磷酸甲基二苯基脂和双酚A通过一步熔融缩聚反应得到。3.根据权利要求1所述高温尼龙阻燃材料，其特征在于，所述尼龙10T树脂为聚对苯二甲酰癸二胺。4.根据权利要求1或2或3所述高温尼龙阻燃材料，其特征在于，所述阻燃复合材料的极限氧指数为25～45％，拉伸强度为79～100Mpa。5.根据权利要求1或2...

【专利技术属性】
技术研发人员：成贞辉，刘继延，方玮，刘学清，沈道胜，邹立勇，
申请(专利权)人：洪湖市一泰科技有限公司，
类型：发明
国别省市：