一种阻燃尼龙材料及其制备方法技术

本申请公开一种阻燃尼龙材料及其制备方法，其中，制备方法包括的步骤有将尼龙熔化，并将熔化后的尼龙填入手性螺旋二氧化硅纳米管；将填了尼龙的手性螺旋二氧化硅纳米管、玻璃纤维、改性石棉、相容剂以及抗老化助剂混合加热并用捏合机捏合至少10min，获得混合物；将获得的混合物通过双螺杆挤出机熔融挤出，获得复合粒子；将复合粒子冷却干燥，获得阻燃尼龙材料。本发明专利技术能够获得具有阻燃性能的尼龙材料。本发明专利技术能够获得具有阻燃性能的尼龙材料。

【技术实现步骤摘要】
一种阻燃尼龙材料及其制备方法


[0001]本申请涉及尼龙材料
，具体涉及一种阻燃尼龙材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]尼龙 (PA) 是分子主链中含有酰胺键 (—NHCO—) 的热塑性工程塑料。自美国杜邦公司于 1930 年推出至今，PA 因其耐热性、耐磨性、耐化学药品性和自润滑性等优点，在汽车工业、电子电器、合成纤维、建筑等领域有广泛的应用，成为当今世界上产量最大、应用范围最广的工程塑料之一。然而，未经改性的尼龙其阻燃性能较差，属于易燃材料，并且在燃烧过程中产生滴落，在使用过程中极易引发火灾。尤其是在电子产品领域，因尼龙而引发的火灾不计其数，造成较大损失，如果不改进尼龙的阻燃性能，则其使用范围会受到极大限制。

技术实现思路

[0003]本申请的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种阻燃尼龙材料及其制备方法，能够获得具有阻燃性能的尼龙材料。
[0004]为达到上述目的，本专利技术是采用下述技术方案实现的：一方面，本专利技术提供一种阻燃尼龙材料，包括：尼龙55
‑
60组分；玻璃纤维25
‑
35组分；改性石棉1
‑
10组分；相容剂1
‑
5组分；手性螺旋二氧化硅纳米管1
‑
5组分；抗老化助剂1
‑
2组分。
[0005]进一步地，所述尼龙58组分；玻璃纤维30组分；改性石棉5组分；相容剂3组分；手性螺旋二氧化硅纳米管3组分；抗老化助剂1组分。
[0006]进一步地，所述玻璃纤维的截面为椭圆形。
[0007]进一步地，所述玻璃纤维的密度为2.4
‑
2.6g g/cm3。
[0008]进一步地，所述相容剂包括马来酸酐接枝POE、马来酸酐接枝PE或马来酸酐接枝EPDM。
[0009]进一步地，所述手性螺旋二氧化硅纳米管的长为1
‑
3um；所述手性螺旋二氧化硅纳米管的管径为20
‑
50纳米。
[0010]另一方面，本专利技术提供一种阻燃尼龙材料的制备方法，包括以下步骤：
将尼龙熔化，并将熔化后的尼龙填入手性螺旋二氧化硅纳米管；将填了尼龙的手性螺旋二氧化硅纳米管、玻璃纤维、改性石棉、相容剂以及抗老化助剂混合加热并用捏合机捏合至少10min，获得混合物；所述混合加热温度为210
‑
220℃将获得的混合物通过双螺杆挤出机熔融挤出，获得复合粒子；将复合粒子冷却干燥，获得阻燃尼龙材料。
[0011]进一步地，所述手性螺旋二氧化硅纳米管的制备步骤包括：基于氢键作用，将硅原单体附着于手性模板表面后，使硅原单体缩聚，获得手性螺旋二氧化硅纳米管。
[0012]进一步地，所述改性石棉的制备步骤包括：将石棉纤维浸没于离子液体中12
‑
24h，获得改性石棉。
[0013]进一步地，所述离子液体为烷氧基聚离子液体与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果：本专利技术包括玻璃纤维、改性石棉、相容剂、手性螺旋二氧化硅纳米管以及抗老化助剂的阻燃尼龙材料外观平整整洁，热变形温度高达210℃，并且具有良好的拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量以及缺口冲击强度。
具体实施方式
[0014]实施例1本实施例提供一种阻燃尼龙材料。
[0015]本实施例阻燃尼龙材料包括：尼龙55
‑
60组分；玻璃纤维25
‑
35组分；改性石棉1
‑
10组分；相容剂1
‑
5组分；手性螺旋二氧化硅纳米管1
‑
5组分；抗老化助剂1
‑
2组分。
[0016]本实施例实际应用时，尼龙58组分；玻璃纤维30组分；改性石棉5组分；相容剂3组分；手性螺旋二氧化硅纳米管3组分；抗老化助剂1组分。
[0017]其中，玻璃纤维的截面为椭圆形，密度为2.4
‑
2.6g g/cm3。
[0018]此外，相容剂包括马来酸酐接枝POE、马来酸酐接枝PE或马来酸酐接枝EPDM。
[0019]应用中，手性螺旋二氧化硅纳米管的长为1
‑
3um，管径为20
‑
50纳米。
[0020]本专利技术包括玻璃纤维、改性石棉、相容剂、手性螺旋二氧化硅纳米管以及抗老化助剂的阻燃尼龙材料具有阻燃的特性。
[0021]实施例2在实施例1的基础上，本实施例详细介绍了一种阻燃尼龙材料的制备方法。
[0022]本实施例的阻燃尼龙材料的制备方法包括以下步骤：S1将尼龙熔化，并将熔化后的尼龙填入手性螺旋二氧化硅纳米管。
[0023]应用中，手性螺旋二氧化硅纳米管的制备步骤包括：基于氢键作用，将硅原单体附着于手性模板表面后，使硅原单体缩聚，获得手性螺旋二氧化硅纳米管。
[0024]S2将填了尼龙的手性螺旋二氧化硅纳米管、玻璃纤维、改性石棉、相容剂以及抗老化助剂混合加热并用捏合机捏合至少10min，获得混合物。
[0025]其中，改性石棉的制备步骤包括：将石棉纤维浸没于离子液体中12
‑
24h，获得改性石棉。实际应用时，离子液体为烷氧基聚离子液体。此外，通过在含有双阴离子的聚离子液体的阳离子主链上简单地引入烷氧基侧基，传统的聚离子液体就可以设计成高效的胶粘
剂。其中，双阴离子为三氟甲磺酰亚胺和TFSI
‑
。
[0026]应用中，柔性烷氧基侧链不仅显著降低了聚离子液体的玻璃化转变温度，还使分子之间具有很强的氢键，再加上分子内静电相互作用，使得烷氧基聚离子液体具有较高的内聚能和界面粘附能。
[0027]其中，玻璃纤维的截面为椭圆形，且玻璃纤维的密度为2.4
‑
2.6g g/cm3。通过加入截面为椭圆形的玻璃纤维，能够降低尼龙材料的取向，优化尼龙材料的力学性能。
[0028]实际应用时，高温条件下，离子液体呈液体状态，并顺着石棉纤维流动到阻燃尼龙材料的表面，起到阻燃的作用。
[0029]本实施例的尼龙浸润于手性螺旋二氧化硅纳米管管道内，有利于手性螺旋二氧化硅纳米管与尼龙的熔合；本实施例基于手性螺旋二氧化硅纳米管的螺旋结构，将玻璃纤维和改性石棉紧密地缠绕在手性螺旋二氧化硅纳米管上，从而使尼龙与玻璃纤维和改性石棉紧密结合，以提高阻燃尼龙材料的力学性能，降低玻纤外露和翘曲的曲线。
[0030]实际应用中，阻燃尼龙材料的制备方法还包括将氯化钙和无水碳酸镁加入捏合机。
[0031]其中，氯化钙为一种路易斯酸，氯化钙与尼龙产生络合反应，从而限制尼龙分子链的运动，使尼龙的结晶性受阻，从而减少尼龙的注塑件的收缩率，使得成品形成了良好的外观，减少缩壁和翘曲。
[0032]其中，无水碳酸镁在燃烧时可以吸收热量，同时分解产生二氧化碳，可降低尼龙材料周边的氧浓度，从而起到阻燃的作用。
[0033]本实施例实际应用时，混合加热温度为210
‑
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种阻燃尼龙材料，其特征在于，包括：尼龙55
‑
60组分；玻璃纤维25
‑
35组分；改性石棉1
‑
10组分；相容剂1
‑
5组分；手性螺旋二氧化硅纳米管1
‑
5组分；抗老化助剂1
‑
2组分。2.根据权利要求1所述的阻燃尼龙材料，其特征在于，所述尼龙58组分；玻璃纤维30组分；改性石棉5组分；相容剂3组分；手性螺旋二氧化硅纳米管3组分；抗老化助剂1组分。3.根据权利要求1所述的阻燃尼龙材料，其特征在于，所述玻璃纤维的截面为椭圆形。4.根据权利要求1所述的阻燃尼龙材料，其特征在于，所述玻璃纤维的密度为2.4
‑
2.6g/cm3。5.根据权利要求1所述的阻燃尼龙材料，其特征在于，所述相容剂包括马来酸酐接枝POE、马来酸酐接枝PE或马来酸酐接枝EPDM。6.根据权利要求1所述的阻燃尼龙材料，其特征在于，所述手性螺旋二氧化硅纳米管的长为...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪理文，李庆贵，周礼，张辉，
申请(专利权)人：苏州润佳工程塑料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：