无卤阻燃增强PPO/PPA合金材料及其制备方法技术

本发明专利技术揭示了一种无卤阻燃增强PPO/PPA合金材料及其制备方法。所述无卤阻燃增强PPO/PPA合金材料包括按照质量百分比计算的如下原料：PPO 10％

【技术实现步骤摘要】
无卤阻燃增强PPO/PPA合金材料及其制备方法


[0001]本专利技术属于高分子材料
，具体涉及一种高CTI高GWIT的无卤阻燃增强PPO/PPA合金材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]聚苯醚PPO具有优异的综合性能，如极佳的耐热性和耐低温性，突出的力学性能和电绝缘性，优良的尺寸稳定性、刚性高、蠕变小，良好的化学稳定性、自熄性，经过玻璃纤维增强后热变形温度可达260℃，连续使用温度可达200
‑
240℃，但PPO的熔融粘度高，流动性差，加工困难，导致玻纤增强后表面浮纤较多，影响外观。PS是一种无色透明、相对密度较低、熔融粘度低，流动性好，加工性能较好、抗腐蚀性好、能自由着色、电性能优异的热塑性塑料，利用相容化和共混技术，可将高粘度PPO和高流动性低粘度PS共混，可以大大提高合金的流动性，改善PPO的加工性能。类似的还有常规的PPO/PA6和PPO/PA66合金，都可以改善PPO的加工性能。因此，PPO/PS和PPO/PA合金已经成为PPO合金改性的主流。
[0003]为了预防家用电器在使用过程中因内部塑料件着火而引起的火灾事故，欧盟国际电工协会(IEC)的另一种阻燃评价方法——灼热丝阻燃测试标准(IEC60695)日益备受关注。IEC组织在家用及类似电器安全标准(IEC60335)中要求：长期无人值守电器所使用塑料件的阻燃性能必须满足UL94V0级和750℃灼热丝接触材料30S内不起火或燃烧时间≤5s。对于连接器、接触开关、电机和断路器壳体等特定部件则还要求GWIT温度850℃和灼热丝可燃指数(GWFI)960℃。虽然PPO具有较好的电气性能和阻燃性，然而PS和常规PA6或PA66的加入反而会使合金材料的GWIT值以及阻燃性能下降，但高温尼龙半芳香族聚酰胺PPA材料由于分子链含有苯环结构，相比传统PA6和PA66，其刚性、吸水性和阻燃性能更好，有利于提升PPO合金的阻燃性能和力学性能以及耐热性能。
[0004]当前溴系有卤阻燃剂占据改性塑料大部分的比例，相对于有卤阻燃料在燃烧时会产生大量的烟雾和有毒的腐蚀性气体，对环境和人体造成二次伤害，无卤阻燃剂燃烧时产生的烟雾较少，对环境污染较小，是未来阻燃剂发展的必然趋势。

技术实现思路

[0005]本专利技术的主要目的在于提供一种无卤阻燃增强PPO/PPA合金材料及其制备方法，以克服现有技术中存在的不足。
[0006]为实现前述专利技术目的，本专利技术实施例采用的技术方案包括：
[0007]本专利技术实施例提供了一种高CTI高GWIT无卤阻燃增强PPO/PPA合金材料，包括按照质量百分比计算的如下原料：PPO 10％
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25％、PPA20％
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30％、无卤阻燃剂13％
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16％、相容剂1％
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4％、玻璃纤维25％
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40％、偶联剂0.2
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0.5％、抗氧剂0.1
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0.4％和润滑剂0.3
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1％。
[0008]本专利技术实施例还提供了一种前述的高CTI高GWIT无卤阻燃增强PPO/PPA合金材料的制备方法，包括：
[0009]将PPO、PPA、无卤阻燃剂、相容剂、润滑剂和抗氧剂按比例混合搅拌均匀，形成第一
混合体系；
[0010]将所述第一混合体系挤出，并加入玻璃纤维和偶联剂熔融共混，形成第二混合体系；
[0011]将所述第二混合体系挤出、造粒，获得无卤阻燃增强PPO/PPA合金材料。
[0012]与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
[0013]本专利技术无卤阻燃增强PPO/PPA合金材料，其具有较高的CTI(600V)、较高的GWIT(850℃/2.0mm)以及优良的阻燃性能，且阻燃等级可以达到0.8mmV0，相对于传统PPO合金，具有更高的力学性能和耐热性能。
具体实施方式
[0014]鉴于现有技术的不足，本案专利技术人经长期研究和大量实践，得以提出本专利技术的技术方案，其主要是通过加入PPA成分替代传统的聚苯乙烯PS和常规尼龙PA6/PA66合金材料，通过与其他组分配比协同，使制备出的合金材料具有较高的CTI(600V)、较高的GWIT(850℃/2.0mm)以及优良的阻燃性能，且阻燃等级可以达到0.8mmV0，相对于传统PPO合金，具有更高的力学性能和耐热性能。如下将对该技术方案、其实施过程及原理作进一步的解释说明。
[0015]本专利技术实施例的一个方面提供了一种无卤阻燃增强PPO/PPA合金材料，包括按照质量百分比计算的如下原料：PPO 10％
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25％、PPA20％
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30％、无卤阻燃剂13％
‑
16％、相容剂1％
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4％、玻璃纤维25％
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40％、偶联剂0.2
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0.5％、抗氧剂0.1
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0.4％和润滑剂0.3
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1％。
[0016]在一些优选实施例中，本专利技术通过加入PPA成分替代传统的聚苯乙烯PS和常规尼龙PA6/PA66合金材料，高温尼龙半芳香族聚酰胺PPA材料是以对苯二甲酸或邻苯二甲酸为原料的半芳香族聚酰胺，与常见的PA66相比，由于分子内含有苯环结构，其具有更高的耐热性，其热变形温度高达270℃以上，连续使用温度可达180℃，并且吸水性较低；抗蠕变、耐疲劳和耐化学品性能以及阻燃性能也更好，因而，使得PPO合金材料具有更高的力学性能和耐热性能；此外，本专利技术中选取的PPO含量为10～25％，在此范围内的共聚物具有合适的力学性能与较好的流动性。
[0017]在一些优选实施例中，所述无卤阻燃剂采用耐高温型有机次磷酸铝类氮磷系阻燃剂，其热分解温度＞390℃；优选的，所述耐高温型有机次磷酸铝类氮磷系阻燃剂可以包括HR8866S、TMF
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900FR、FR30或OP 1230等中的至少一种，但不局限于此；本专利技术采用耐高温型有机次磷酸铝类氮磷系阻燃剂，热分解温度＞390℃，相对于传统溴系有卤阻燃剂，产生烟雾更小，有毒气体更少，同时耐黄变性能更好，具有更高的耐灼热丝起燃温度，GWIT指数可以达到850℃/2.0mm，CTI指数可以达到500V以上。
[0018]在一些优选实施例中，所述相容剂为PPO
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g
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MAH，(马来酸酐接枝PPO)，其接枝率为2％
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4％；本专利技术采用的PPO
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g
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MAH具有活性基团MAH，加入后使PPO与PPA有很好的相容性，能够提升材料的综合性能。
[0019]在一些优选实施例中，所述玻璃纤维为尼龙专用耐水解玻璃纤维，其直径为10μm
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13μm，水解率为0.2％
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0.5％。；优选的，所述尼龙专用耐水解玻璃纤维可以包括E7CS10
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03
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568H、ECS本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无卤阻燃增强PPO/PPA合金材料，其特征在于，包括按照质量百分比计算的如下组分：PPO 10％
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25％、PPA 20％
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30％、无卤阻燃剂13％
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16％、相容剂1％
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4％、玻璃纤维25％
‑
40％、偶联剂0.2
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0.5％、抗氧剂0.1
‑
0.4％和润滑剂0.3
‑
1％。2.根据权利要求1所述的无卤阻燃增强PPO/PPA合金材料，其特征在于：所述PPA是以对苯二甲酸或邻苯二甲酸为原料制得的半芳香族聚酰胺，所述PPA的热变形温度在270℃以上，连续使用温度在180℃以上。3.根据权利要求1所述的无卤阻燃增强PPO/PPA合金材料，其特征在于：所述无卤阻燃剂为耐高温型有机次磷酸铝类氮磷系阻燃剂，其热分解温度大于390℃；优选的，所述有机次磷酸铝类氮磷系阻燃剂包括HR8866S、TMF
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900FR、FR30或OP 1230中的至少一种。4.根据权利要求1所述的无卤阻燃增强PPO/PPA合金材料，其特征在于：所述相容剂为PPO
‑
g
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MAH，其接枝率为2％
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4％。5.根据权利要求1所述的无卤阻燃增强PPO/PPA合金材料，其特征在于：所述玻璃纤维为尼龙专用耐水解玻璃纤维，其直径为10μm
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13μm，水解率为0.2％
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0.5％；优选的，所述尼龙专用耐水解玻璃纤维包括E7CS10
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03
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568H、ECS10
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03
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568H、ECS301HP
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H或ECS301X1
‑3‑
H中的至少一种。6.根据权利要求1所述的无卤阻燃增强PPO/PPA合金材料，其特征在于：所述偶联剂为硅烷偶联剂，优选的，所述硅烷偶联剂包括乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷或乙烯基三(β
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甲氧乙氧基)硅烷中的至少一种；和/或，所述抗氧剂为有机铜盐类热稳...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁楚，虞瑞雷，毛步云，余戈尔，陈森浩，毛燕青，
申请(专利权)人：浙江新力新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：