一种薄壁高透光性阻燃尼龙复合材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种薄壁高透光性阻燃尼龙复合材料及其制备方法和应用。本发明专利技术的薄壁高透光性阻燃尼龙复合材料，按重量份数计，包括以下组分：聚酰胺树脂93～97份，三聚氰胺氰尿酸阻燃剂1～3份，透明改性剂2～4份；其中，所述透明改性剂为质量百分数20％～40％的氯化钙水溶液；所述聚酰胺树脂采用ISO307

【技术实现步骤摘要】
一种薄壁高透光性阻燃尼龙复合材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及高分子化合物的组合物
，更具体地，涉及一种薄壁高透光性阻燃尼龙复合材料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]聚碳酸酯(PC)和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)是目前市场主流的高透光性非结晶性材料，但由于其为无定型高分子材料，导致其耐溶剂性能差；而聚酰胺树脂具备优异的耐化学腐蚀性能，广泛应用于机械制造业、家用电器、电动工具、电子电器及交通运输等领域，尤其是在家用电器和电子电器，对聚酰胺复合材料阻燃性能的要求也越来越高，现有技术通常通过添加阻燃剂的方式来改善聚酰胺复合材料的阻燃性能，相较于其他阻燃剂，氮系阻燃剂三聚氰胺氰尿酸盐(简称MCA)具有绿色环保、烟密度低、电性能优良、密度轻、易着色、性价比高等优点被广泛用于尼龙阻燃改性中。
[0003]例如，现有技术中公开了一种复配磷氮系阻燃聚酰胺及其制备方法，该复合材料由以下重量份数的组分组成：PA树脂60.2～80.1份；液体油类0.1～0.3份；三聚氰胺氰尿酸盐5～15份；磷氮系阻燃剂A 5～15份；磷氮系阻燃剂B1～3份；磷氮系阻燃剂C 2～4份；金属氯化物0.3～1份；抗氧剂0.2～0.5份；润滑剂为0.5～1份。虽然通过三聚氰胺氰尿酸盐与磷氮系阻燃剂共同作用，明显改善了聚酰胺复合材料的阻燃性能，减少阻燃剂在高分子材料的使用量，降低阻燃材料的成本，不仅可以大幅减少燃烧时间，特别是较厚的制件，降低引燃的概率；但同时使得聚酰胺复合材料，尤其是结晶型聚酰胺复合材料的透明性显著降低。<br/>
技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是克服现有阻燃聚酰胺透光性较差的缺陷和不足，提供一种薄壁高透光性阻燃尼龙复合材料，通过选择特定相对粘度的聚酰胺树脂，与三聚氰胺氰尿酸阻燃剂搭配使用，同时与氯化钙水溶液透明改性剂相结合，在保持尼龙复合材具备良好阻燃性的基础上，改善其流动性和透光性。
[0005]本专利技术的另一目的是提供一种薄壁高透光性阻燃尼龙复合材料的制备方法。
[0006]本专利技术的又一目的是提供上述薄壁高透光性阻燃尼龙复合材料在制备耐溶剂透明材料中的应用。
[0007]本专利技术的又一目的是提供一种视窗材料。
[0008]本专利技术上述目的通过以下技术方案实现：
[0009]一种薄壁高透光性阻燃尼龙复合材料，按重量份数计，包括以下组分：
[0010]聚酰胺树脂
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93～97份；
[0011]三聚氰胺氰尿酸阻燃剂
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1～3份；
[0012]透明改性剂
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2～4份；
[0013]其中，所述透明改性剂为质量百分数20％～40％的氯化钙水溶液；
[0014]所述聚酰胺树脂采用ISO 307
‑
2007标准测得其相对粘度为2.3～2.6L/g。
[0015]本专利技术的薄壁高透光性阻燃尼龙复合材料，针对现有结晶型尼龙材料透明性问题，通过选择特定相对粘度的聚酰胺树脂，与三聚氰胺氰尿酸阻燃剂搭配使用，同时与氯化钙水溶液透明改性剂相结合，在保持尼龙复合材具备良好阻燃性的基础上，改善其流动性和透光性。
[0016]相较于其他阻燃剂，三聚氰胺氰尿酸阻燃剂是一种非常特殊的阻燃剂，它是三聚氰胺与氰脲酸通过氢键作用形成的有机刚性粒子，能够与聚酰胺树脂的分子链之间形成氢键，有助于其在聚酰胺树脂中的分散；而且，在燃烧过程中，三聚氰胺氰尿酸阻燃剂可使得聚酰胺分子链快速断裂与分解，形成一系列“小熔滴”，从而将热量从基材中迅速带走，同时还会分解生成难燃性气体，如含氮惰性气体、CO2和H2O等，进而起到良好的阻燃作用。
[0017]氯化钙水溶液中的水分子与聚酰胺的酰胺键之间具有氢键作用，使得聚酰胺树脂与透明改性剂之间具有非常好的相容性，对尼龙复合材料的透光性无负面影响；而且，氯化钙的水溶液呈弱酸性，能够与三聚氰胺氰尿酸阻燃剂协同作用，在燃烧过程中帮助三聚氰胺氰尿酸阻燃剂形成细小的“熔滴”，进而增强尼龙复合材料的阻燃性能。
[0018]优选地，本专利技术所述薄壁高透光性阻燃尼龙复合材料，按重量份数计，包括以下组分：
[0019]聚酰胺树脂
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94～96份；
[0020]三聚氰胺氰尿酸阻燃剂
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2.5～3.5份；
[0021]透明改性剂
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1.5～2.5份。
[0022]优选地，本专利技术所述透明改性剂为质量百分数25％～35％的氯化钙水溶液。
[0023]在具体实施方式中，本专利技术所述聚酰胺树脂为已二胺和已二酸通过缩聚得到或者通过己内酰胺聚合得到的主链中含有酰胺键的聚合物。
[0024]在具体实施方式中，本专利技术所述聚酰胺树脂可以为PA6和/或PA66。
[0025]本专利技术还保护一种上述薄壁高透光性阻燃尼龙复合材料的制备方法，包括以下步骤：
[0026]将聚酰胺树脂、三聚氰胺氰尿酸阻燃剂和透明改性剂混合均匀，熔融挤出造粒，即制得薄壁高透光性阻燃尼龙复合材料。
[0027]在具体实施方式中，本专利技术采用双螺杆挤出机进行熔融挤出造粒，其中螺杆一区至十区的温度设定如下：
[0028]一区为80℃、二区为180℃、三区～四区为260℃、五区～九区为250℃、十区为260℃。
[0029]具体地，本专利技术所述双螺杆挤出机的螺杆转速为300rpm～450rpm。
[0030]一种上述薄壁高透光性阻燃尼龙复合材料在制备耐溶剂透明材料中的应用，也在本专利技术的保护范围之内。
[0031]本专利技术还保护一种视窗材料，该视窗材料包括上述薄壁高透光性阻燃尼龙复合材料。
[0032]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0033]本专利技术薄壁高透光性阻燃尼龙复合材料，以氯化钙的水溶液为透明改性剂，同时调控聚酰胺树脂、三聚氰胺氰尿酸阻燃剂和透明改性剂三者的配比关系，透明改性剂中的氯化钙可溶解于水中，而水分子与聚酰胺的酰胺键之间具有优异的相容性，可有效避免氯
化钙团聚导致复合材料透光率下降，使得尼龙复合材料的透光率达到72.8％～83.2％；而且透明改性剂还可以与三聚氰胺氰尿酸阻燃剂协同作用，进而提高薄壁高透光性阻燃尼龙复合材料阻燃等级，使其阻燃性能达到V
‑
0级。
具体实施方式
[0034]下面结合具体实施方式对本专利技术作进一步的说明，但实施例并不对本专利技术做任何形式的限定。除非另有说明，本专利技术实施例采用的原料试剂为常规购买的原料试剂。
[0035]1、原料试剂
[0036]聚酰胺树脂1为PA66，根据ISO 307
‑
2007标准测的其相对粘度为2.3，牌号EPR24，厂家神马实业股份有限公司；
[0037]聚酰胺树脂2为PA66，根据ISO 307
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种薄壁高透光性阻燃尼龙复合材料，其特征在于，按重量份数计，包括以下组分：聚酰胺树脂
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93～97份；三聚氰胺氰尿酸阻燃剂
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1～3份；透明改性剂
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2～4份；其中，所述透明改性剂为质量百分数20％～40％的氯化钙水溶液；所述聚酰胺树脂采用ISO 307
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2007标准测得其相对粘度为2.3～2.6L/g。2.如权利要求1所述薄壁高透光性阻燃尼龙复合材料，其特征在于，按重量份数计，包括以下组分：聚酰胺树脂
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94～96份；三聚氰胺氰尿酸阻燃剂
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2.5～3.5份；透明改性剂
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1.5～2.5份。3.如权利要求1所述薄壁高透光性阻燃尼龙复合材料，其特征在于，所述透明改性剂为质量百分数25％～35％的氯化钙水溶液。4.如权利要求1所述薄壁高透光性阻燃尼龙复合材料，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：易新，吴长波，黄牧，陈飒飒，王丰，丁超，
申请(专利权)人：江苏金发科技新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：