一种无卤阻燃高GWIT高导热聚酰胺6材料及其制备方法技术

一种无卤阻燃高GWIT高导热聚酰胺6材料，涉及高分子材料技术领域，按质量份数由以下材料组成：聚酰胺6：26

【技术实现步骤摘要】
一种无卤阻燃高GWIT高导热聚酰胺6材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及高分子材料
，具体涉及一种无卤阻燃高GWIT高导热聚酰胺6材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]聚酰胺6(简称PA6)属于结晶型热塑性工程塑料，具有较好的韧性、耐化学性、自润滑性等优点，其改性材料被广泛应用于电子电气、机械、汽车、电动工具等领域。随着科技的不断发展和人类需求的不断提升，使得对材料的要求也越来越高，尤其在电子电气领域，LED灯头材料和线圈骨架材料等均需要用到聚酰胺6。随着人们安全意识的提高，对材料的导热性、高灼热丝起燃温度(GWIT)、阻燃等级等提出了更高的要求。
[0003]现有的无卤阻燃高GWIT高导热聚酰胺6材料可参考公开号CN112724699A的中国专利，其公开了一种高GWIT高导热尼龙复合材料，采用的是添加导热粉和无机氢氧化物，使得材料的GWIT/1mm可达到750℃以上，导热系数可达到1.0W/(m
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k)以上，但是UL94阻燃等级是3.0mm厚度V1等级以上；中国专利CN108892947B公开了一种无卤阻燃导热尼龙材料，通过添加导热粉和改性交联淀粉，使得材料的导热系数≥0.75W/(m
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k)，UL94阻燃等级≥V2，没有体现高GWIT的性能；中国专利CN108192340A公开了一种高灼热丝点燃温度的MCA阻燃PA6材料，通过添加MCA和灼热丝协效剂，使得材料的GWIT可达750℃，UL94阻燃等级0.8mm可满足UL94
‑
V0的等级，但是没有体现导热性能。
[0004]目前传统的导热聚酰胺6一般都是只具备导热性能，不具备高阻燃等级(比如1.0mm/UL94
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V0)和高GWIT(比如1.0mm厚度≥775℃)的特性，线圈骨架MCA阻燃聚酰胺6材料一般只满足灼热丝可燃指数(GWFI)960℃的要求，不能满足GWIT≥775℃的要求或者说很不稳定，阻燃一般都是UL94
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V2等级，也不具备高导热的特性。因此需要开发同时满足高阻燃等级、高导热、高GWIT的聚酰胺6材料。

技术实现思路

[0005]为了解决上述现有技术的问题，本专利技术提供一种无卤阻燃高GWIT高导热聚酰胺6材料，能同时满足高阻燃等级、高导热、高GWIT的要求。
[0006]本专利技术的目的可通过下列技术方案来实现：一种无卤阻燃高GWIT高导热聚酰胺6材料，按质量份数由以下材料组成：
[0007]聚酰胺6：26
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43份；
[0008]导热粉：45
‑
55份；
[0009]改性成碳剂：5
‑
8份；
[0010]复配抗氧化剂：0.3
‑
0.8份；
[0011]润滑剂：0.5
‑
1.5份；
[0012]MCA阻燃剂：5
‑
8份；
[0013]偶联剂：0.5
‑
1份；
[0014]其中，所述改性成碳剂为木质素、直链淀粉中的一种或者混合物，其目数为80
‑
120。
[0015]优选的，所述改性成碳剂，按质量份数由以下材料组成：
[0016]所述木质素或所述直链淀粉之一或其混合物：60份；
[0017]聚己内酯：30份；
[0018]甘油：10份；
[0019]主抗氧剂：0.2份；
[0020]辅抗氧剂：0.4份；
[0021]其中，所述聚己内酯的平均分子量为50000。
[0022]优选的，所述木质素为木质素磺酸盐、碱性木质素的一种或混合物，所述直链淀粉为玉米淀粉、豆类淀粉、马铃薯淀粉的一种或多种混合物。
[0023]优选的，所述导热粉为氧化镁、氧化铝、氧化锌的混合物。
[0024]优选的，所述MCA阻燃剂为氰尿酸三聚氰胺盐，其粒径为1.4～1.8μm。
[0025]优选的，所述复配抗氧化剂为受阻酚类抗氧剂以及亚磷酸脂类抗氧剂中的一种或几种；所述润滑剂为乙烯基双硬脂酰胺、聚硅氧烷、硬脂酸钙、硅酮粉以及乙撑双硬脂酰胺中的一种或几种；所述偶联剂为酞酸酯类或硅烷类。
[0026]本专利技术提供该无卤阻燃高GWIT高导热聚酰胺6材料的制备方法，包括以下步骤：
[0027]S1、将烘干后的聚酰胺6和偶联剂使用高混搅拌机在常温状态下混合均匀，形成混合料一；
[0028]S2、将改性成碳剂、复配抗氧化剂、润滑剂、MCA阻燃剂依次加入到所述混合料一中混合均匀，形成混合料二，将所述混合料二加入挤出机的主喂料口；
[0029]S3、导热粉通过失重称计量后加入所述挤出机的侧喂料口，与所述混合料二混合均匀，形成混合料三；
[0030]S4、所述混合料三经熔融挤出造粒烘干后，得到无卤阻燃高GWIT高导热聚酰胺6材料。
[0031]优选的，所述挤出机为双螺杆挤出机，设定所述双螺杆挤出机的转速为200～350rpm，其中一至二区温度为190～210℃，三至五区温度为220～240℃，五至十区温度为220～240℃。
[0032]本专利技术的有益效果为：
[0033]本专利技术通过添加导热粉提高材料的导热性，即导热系数≥0.8W/(m
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k)；添加改性成碳剂，提高材料在燃烧和高温下的快速成碳性，从而起到隔绝氧气的作用，MCA的加入起到阻燃的效果。导热粉、成碳剂、MCA三者结合不仅提高了材料的阻燃性，即UL94/1mm V0阻燃等级，而且提高了材料的高GWIT性能，即GWIT/1mm可满足≥775℃全程不起燃无火星的要求，最终能够同时满足高阻燃等级、高导热、高GWIT的要求。
具体实施方式
[0034]下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0035]一种无卤阻燃高GWIT高导热聚酰胺6材料，按质量份数由以下材料组成：
[0036]聚酰胺6：26
‑
43份；
[0037]导热粉：45
‑
55份；
[0038]改性成碳剂：5
‑
8份；
[0039]复配抗氧化剂：0.3
‑
0.8份；
[0040]润滑剂：0.5
‑
1.5份；
[0041]MCA阻燃剂：5
‑
8份；
[0042]偶联剂：0.5
‑
1份；
[0043]其中，所述改性成碳剂为木质素、直链淀粉中的一种或者混合物，其目数为80
‑
120；所述聚酰胺6的相对粘度为2.0
‑
2.2。
[0044]所述改性成碳剂，按质量份数由以下材料组成：本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无卤阻燃高GWIT高导热聚酰胺6材料，其特征在于，按质量份数由以下材料组成：聚酰胺6：26
‑
43份；导热粉：45
‑
55份；改性成碳剂：5
‑
8份；复配抗氧化剂：0.3
‑
0.8份；润滑剂：0.5
‑
1.5份；MCA阻燃剂：5
‑
8份；偶联剂：0.5
‑
1份；其中，所述改性成碳剂为木质素、直链淀粉中的一种或者混合物，其目数为80
‑
120。2.根据权利要求1所述的无卤阻燃高GWIT高导热聚酰胺6材料，其特征在于，所述改性成碳剂，按质量份数由以下材料组成：所述木质素或所述直链淀粉之一或其混合物：60份；聚己内酯：30份；甘油：10份；主抗氧剂：0.2份；辅抗氧剂：0.4份；其中，所述聚己内酯的平均分子量为50000。3.根据权利要求1所述的无卤阻燃高GWIT高导热聚酰胺6材料，其特征在于，所述木质素为木质素磺酸盐、碱性木质素的一种或混合物，所述直链淀粉为玉米淀粉、豆类淀粉、马铃薯淀粉的一种或多种混合物。4.根据权利要求1所述的无卤阻燃高GWIT高导热聚酰胺6材料，其特征在于，所述导热粉为氧化镁、氧化铝、氧化锌的混合物。5.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：王伟，王爱国，王龙，王鹤，崔继文，孙波，韩博，王丽丽，
申请(专利权)人：青岛国恩科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：