一种可激光打标MCA阻燃增强PA6材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及高分子材料技术领域，尤其涉及一种可激光打标MCA阻燃增强PA6材料及其制备方法，包括如下重量份的各组分：PA6树脂57.8~63份，无碱玻璃纤维25~30份，MCA阻燃剂6~10份，阻燃协效剂3~5份，抗氧剂0.2~0.4份，润滑剂0.3份，激光打标助剂0~0.5份，所述抗氧剂为主抗氧剂和辅抗氧剂按照1：1的重量比例复合组成；本发明专利技术通过MCA阻燃剂、阻燃协效剂、激光打标助剂、抗氧剂、润滑剂进行复配，同时在工艺上通过最佳的设备和生产工艺，进而保证阻燃剂和激光打标助剂均匀分散在基体中，从而得到具有良好力学性能且激光雕刻清晰的激光打标材料，可应用于对激光标记有要求的电子电器和接插件类产品。产品。

【技术实现步骤摘要】
一种可激光打标MCA阻燃增强PA6材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及高分子材料
，尤其涉及一种可激光打标MCA阻燃增强PA6材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]激光标记具有清晰自动化程度高且不易丢失标记信息，并材料成本低，越来越受市场欢迎，激光标记是利用激光的热效应使物体表面发生炭化、发泡或变色反应，从而得到不同于物体基体颜色的标识。激光标记技术作为一种新型标记方法，具有环境友好、标识永久、标识灵活等优点。同时激光标记速度快、精度高和可高度自动化的特点，使其正迅速代替传统的油墨印刷和丝网印刷，成为一种高效、常规的加工手段。
[0003]近些年来，随着我国电子电器工业快速发展，对可激光打标的阻燃增强PA6材料需求量日益增长，但并非所有的改性增强PA6材料都能在激光照射下得到轮廓鲜明且与底色对比明显的打标效果。以次膦酸盐为阻燃剂的阻燃PA材料为例，其在激光打标的时候，由于产生的热量较大而导致材料表面温度急剧上升，从而使材料分解，产生的磷酸和焦磷酸会促进基材成炭，较多的碳化层容易导致图案发黑或麻点不良等现象。为了得到兼具激光打标效果好、阻燃高效且力学性能优异的尼龙复合材料，阻燃剂和激光打标助剂的改进尤为重要，并且如何通过体系的组分调配在不牺牲尼龙材料的机械性能情况下有效提升材料阻燃性和激光打标效果的研究具有较大的市场潜力和生产效益。
[0004]公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在加深对本专利技术总体
技术介绍
的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成本领域技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的之一是提供一种可激光打标MCA阻燃增强PA6材料，采用MCA阻燃剂、阻燃协效剂、无碱玻璃纤维、激光打标助剂进行共混，得到兼具激光打标效果好、阻燃高效且力学性能优异的尼龙复合材料。
[0006]本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
[0007]一种可激光打标MCA阻燃增强PA6材料，按照重量份数计算，包括如下组分：PA6树脂57.8～63份，无碱玻璃纤维25～30份，MCA阻燃剂6～10份，阻燃协效剂3～5份，抗氧剂0.2～0.4份，润滑剂0.3份，激光打标助剂0～0.5份。本专利技术在无碱玻璃纤维增强的基础上，加入MCA阻燃剂、激光打标助剂和阻燃协效剂等成分，可以在保持材料优异机械性能的前提下，满足欧盟Rohs环保要求，并且进一步提高到无卤素材料的水平，使得材料安全且无污染，并且制得的复合材料可以满足均匀的激光打标，不掉色、不褪色，满足了从性能、环保、美观、打标等个性化定制的多方面需求。
[0008]进一步的，所述PA6树脂可通过市场购得。所述PA6树脂为中粘度PA6，所述PA6树脂的相对粘度为2.8
±
0.1，若粘度过小，会导致得到的可激光打标MCA阻燃增强PA6材料太脆，若粘度过高，则制备过程不利于阻燃剂的有效分散；本专利技术PA6树脂的相对粘度控制在2.8
±
0.1之间，不仅能够保证填充物充分分散，而且得到的可激光打标MCA阻燃增强PA6材料具有一定的韧性，满足电子电器行业的技术要求。
[0009]进一步的，所述无碱玻璃纤维的直径为10～14um，长度为3.0～4.5mm。无碱玻璃纤维的直径对材料的力学性能会产生一定的影响，直径低于10um的无碱玻璃纤维价格过高，性价比低，同时由于粒径过小，影响体系分散，直径高于14um的无碱玻璃纤维的加工流动性会降低，另外也可能引起玻璃纤维外露影响产品外观。本专利技术控制无碱玻璃纤维的直径为10～14um，长度为3.0～4.5mm，使得经侧喂入料的无碱玻璃纤维经过剪切，可以保证其长度和直径的比例范围最大化，提高纤维增强的效果。
[0010]MCA阻燃剂为凝聚相阻燃剂，其中的含磷基团有催化成炭的作用，形成的炭层覆盖在聚合物的表面，阻止可燃物进入聚合物的内层进行热氧化反应，起到隔绝可燃气体和隔热的作用，减缓了聚合物的降解。
[0011]进一步地，所述阻燃协效剂为锑酸钠、三氧化二锑、五氧化二锑、硼酸锌中的一种或多种，促进燃烧时形成完整炭层，且阻燃协效剂参与反应生成不燃气体附着在可燃物周围能够起到隔绝氧气的作用，进一步提升阻燃性能和降低MCA阻燃剂的用量。
[0012]进一步地，所述润滑剂为PETS、硬脂酸钙中的一种或多种。PETS在高温下具有良好的热稳定性和低挥发性，良好的脱模和流动性能，应用于改性PA6产品加工中，能作为内外均衡的高温润滑剂，改进PA6树脂的流动性，降低树脂的粘度，同时还具有防止玻璃纤维外露，提高制品外观的优势。硬脂酸钙是中强碱钙的硬脂酸盐，具有较强的极性，可与PA6材料的化学活性点形成较稳定的络合体系。硬脂酸钙的两个长链烷基，与PA6材料的相容性较小，在PA6材料内部构成局部的微观两相界面，即润滑膜。非极性的长链烷基所形成的局部润滑界面与极性树脂链段间的作用力小于树脂链段间的作用力，又由于树脂链段间有许多小孔隙，所以当树脂链段发生位移时，可以任意变形的烷基被挤入与之相邻的其他孔隙中，从而减少了树脂链段位移时的阻力，起到内润滑作用。
[0013]进一步地，所述抗氧剂为主抗氧剂和辅抗氧剂按照1：1的重量比例复合组成，所述主抗氧剂为N,N'
‑
双
‑
(3
‑
(3,5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丙酰基)己二胺或四[β
‑
(3,5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯的一种，所述辅抗氧剂为三[2,4
‑
二叔丁基苯基]亚磷酸酯或双(2,4
‑
二叔丁基苯基)季戊四醇双亚磷酸酯的一种。由于PA6在聚合过程中存在一些小分子低聚物和端氨基等未封端基团的存在，在光、热的作用可造成PA6断键分解，与氧气接触后进一步氧化形成带色的过氧化物，从而引起材料泛黄。另外空气中的氮氧化合物NO
x
也会引起PA6氨基氧化生成黄色物质(醌类结构)，导致材料泛黄。进而影响外观和材料的性能，本专利技术通过将主抗氧剂和辅抗氧剂复合使用，能够更加有效的防止材料加工过程中高温氧化降解，同时能防止材料在使用中受环境影响氧化变色，获得长效稳定性。
[0014]优选地，所述主抗氧剂为N,N'
‑
双
‑
(3
‑
(3,5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丙酰基)己二胺，所述辅抗氧剂为双(2,4
‑
二叔丁基苯基)季戊四醇双亚磷酸酯。N,N'
‑
双
‑
(3
‑
(3,5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丙酰基)己二胺和双(2,4
‑
二叔丁基苯基)季戊四醇双亚磷酸酯的复合调配，可显著降低PA6的分解作用，其机理主要在于二者的协同效应：N,N'
‑
双
‑
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可激光打标MCA阻燃增强PA6材料，其特征在于，按照重量份数计算，包括如下组分：PA6 树脂57.8~63份，无碱玻璃纤维25~30份，MCA阻燃剂6~10份，阻燃协效剂3~5份，抗氧剂0.2~0.4份，润滑剂0.3份，激光打标助剂0~0.5份。2.根据权利要求1所述的可激光打标MCA阻燃增强PA6材料，其特征在于，所述PA6树脂的相对粘度为2.8
±
0.1。3.根据权利要求1所述的可激光打标MCA阻燃增强PA6材料，其特征在于，所述无碱玻璃纤维的直径为11~14um，长度为3.0~4.5mm。4.根据权利要求1所述的可激光打标MCA阻燃增强PA6材料，其特征在于，所述阻燃协效剂为锑酸钠、三氧化二锑、五氧化二锑、硼酸锌中的一种或多种。5.根据权利要求1所述的可激光打标MCA阻燃增强PA6材料，其特征在于，所述抗氧剂为主抗氧剂和辅抗氧剂按照1：1的重量比例复合组成，所述主抗氧剂为N,N'
‑
双
‑
(3
‑
(3,5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丙酰基)己二胺或四[β
‑
(3,5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯中的一种，所述辅抗氧剂为三[2,4
‑
二叔丁基苯基]亚磷酸酯或双(2,4
‑
二叔丁基苯基)季戊四醇双亚磷酸酯中的一种。...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱常伟，李庆蛟，
申请(专利权)人：常州威材新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：