一种尼龙材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种尼龙材料及其制备方法，包括聚酰胺树脂、无卤阻燃剂、玻璃纤维、热稳定剂、润滑剂、自由基淬灭剂和吸酸剂。本发明专利技术通过选用合适的自由基淬灭剂，并配合吸酸剂，抑制无卤阻燃尼龙材料析出的阻燃剂和小分子物质对与之接触的橡胶材料催化降解作用，可以满足橡胶密封圈在长期使用及湿热老化后依然具有良好的弹性与密封性能。良好的弹性与密封性能。

【技术实现步骤摘要】
一种尼龙材料及其制备方法


[0001]本专利技术属于改性塑料领域，特别涉及一种尼龙材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]橡胶类密封材料具有弹性好、耐腐蚀性好、制造工艺简单、成本低等优势，是目前应用最广的密封材料。橡胶压缩后产生弹性变形、力求恢复原状的收缩弹性变形和塑性变形。弹性变形与收缩弹性变形是橡胶实现密封作用的机理，而在应力的长期作用下或橡胶本身发生老化甚至脆化的情况下，弹性形变将转变为塑性变形，引起密封失效。用于制备密封圈的橡胶种类包括硅橡胶、氟橡胶、聚丙烯酸酯橡胶、丁基橡胶、乙丙橡胶、丁苯橡胶等。
[0003]阻燃尼龙材料通过引入阻燃剂实现特定等级的阻燃性能，依据阻燃剂的种类，市场上常见的阻燃尼龙材料可分为溴系阻燃与无卤阻燃两大类，其中，无卤阻燃又可细分为磷系阻燃、氮系阻燃、膨胀阻燃等类型。溴系阻燃尼龙材料一方面受环保法规要求，另一方面较低的CTI值，在高压电气设备、零件的使用上受到限制。无卤阻燃尼龙材料的CTI值最高可达600V，并且满足环保法规要求，在高压电气应用广泛。无卤阻燃尼龙材料在长期使用过程中尤其是湿热环境下，无卤阻燃剂易析出并在表面富集，引发与之接触的橡胶密封圈加速老化，甚至变脆，进而失效。
[0004]专利CN201811440424.4通过向次磷酸盐阻燃尼龙体系中引入断链剂，降低阻燃剂在挤出过程中受到的剪切，减少阻燃剂分解的比例以及小分子的生产，从而减少阻燃尼龙材料在使用过程中阻燃剂的析出。与之类似的，专利CN201811440417.4通过引入限制尼龙分子链运动的物质，限制水分进出树脂基体，进一步使用阻燃剂析出抑制剂在挤出过程中产生水使尼龙分子断链，降低阻燃剂在挤出过程中受到的剪切。专利CN201911306473.3采用表面改性的氮系阻燃剂并复配带有阻燃元素的阻燃增韧剂，改善阻燃组分与尼龙的相容性，解决了阻燃尼龙产品阻燃剂的析出问题。但是，改善阻燃剂析出的尼龙材料与橡胶密封圈长期接触时，阻燃尼龙材料所含有的阻燃剂依然会导致橡胶产生降解、变硬。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种尼龙材料及其制备方法，通过选用合适的自由基淬灭剂，并配合吸酸剂，抑制无卤阻燃尼龙材料析出的阻燃剂，从本质上遏制了阻燃剂与橡胶的降解反应。
[0006]本专利技术提供了一种尼龙材料，按质量份数，包括如下组分：
[0007][0008]其中，自由基淬灭剂为受阻胺类化合物，分子结构为四甲基哌啶基衍生物，分子量为400
‑
3100g/mol。
[0009]所述四甲基哌啶基衍生物可与橡胶受阻燃剂影响降解产生的链自由基结合，从而抑制橡胶分子链的进一步降解。
[0010]所述聚酰胺树脂为PA66、PA6树脂中的至少一种，相对粘度2.0
‑
3.2(测试温度25℃，溶剂96％硫酸)。优选的，所述PA66与PA6树脂的质量比为3
‑
7:1。
[0011]所述无卤阻燃剂为红磷、次磷酸铝、二乙基次膦酸铝、聚磷酸铵、三聚氰胺、三聚氰胺氰脲酸盐中的至少一种。
[0012]所述玻璃纤维平均直径7
‑
13微米，平均长度1.5
‑
5mm。
[0013]所述热稳定剂为酚类热稳定剂、硫代硫酸酯、芳香胺类中的至少一种。
[0014]所述润滑剂为超支化聚酯、硬脂酸盐、乙撑双硬脂酸酰胺、聚乙烯蜡中的至少一种。
[0015]所述吸酸剂为硼酸锌、水滑石、无水碳酸钠、碳化二亚胺、聚碳化二亚胺、碱土金属碳酸盐中的至少一种。优选硼酸锌、水滑石。
[0016]优选的，所述聚酰胺树脂37.5
‑
48.5份；玻璃纤维20
‑
30份；自由基淬灭剂0.5
‑
1.5份；吸酸剂0.5
‑
1.5份。
[0017]本专利技术还提供了一种无卤阻燃尼龙材料的制备方法，包括如下步骤：
[0018]将组分加入到混合机中混合均匀，得到混合均匀的物料；将混合均匀的物料通过双螺杆挤出机挤出造粒，得到无卤阻燃尼龙材料；其中，双螺杆挤出机设置温度为220
‑
280℃，螺杆转速为200
‑
600转/分。
[0019]本专利技术还提供了一种无卤阻燃尼龙材料与橡胶密封圈接触使用的零部件中的应用，例如以无卤阻燃尼龙材料为原材料制备的新能源汽车充电枪、充电插座、接插件等。
[0020]有益效果
[0021]本专利技术通过选用合适的自由基淬灭剂，并配合吸酸剂，吸酸剂可以中和无卤阻燃尼龙材料中阻燃剂降解产生的小分子磷酸，从而减缓与之接触的橡胶在酸性条件下的降解；同时，由于橡胶无法完全避免阻燃剂的影响，会在阻燃剂影响下产生少量的链自由基，自由基淬灭剂可与所述链自由基结合，从而抑制橡胶分子链的进一步降解，因此本专利技术可以满足橡胶密封圈在长期使用及湿热老化后依然具有良好的弹性与密封性能。
具体实施方式
[0022]下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。应理解，这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。此外应理解，在阅读了本专利技术讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本专利技术作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
[0023]本专利技术所采用的试剂、方法和设备，如无特殊说明，均为本
常规试剂、方法和设备。
[0024]以下实施例及对比例中采用的原料如下：
[0025]PA66树脂：来自华峰集团，典型牌号EP
‑
158，相对粘度2.7；
[0026]PA6树脂：来自海阳化纤，典型牌号HY 2800，相对粘度2.8；
[0027]玻璃纤维：来自于重庆复材，牌号为ECS301HP
‑3‑
H，直径10um，长度3mm；
[0028]热稳定剂：酚类热稳定剂和硫代硫酸酯抗氧剂按质量比1:1复配而成；
[0029]无卤阻燃剂：由二乙基次膦酸铝与三聚氰胺氰脲酸盐按质量比3：1复配而成；
[0030]二乙基次膦酸铝，来自青岛欧普瑞新材料有限公司，典型牌号为ADP
‑
33P；
[0031]三聚氰胺氰脲酸盐，来自四川精细化工，典型牌号为MCA
‑
01；
[0032]自由基淬灭剂1：聚合型高分子量受阻胺类化合物，典型牌号为UV 944，分子量为2500g/mol；
[0033]自由基淬灭剂2：低分子量受阻胺类化合物，典型牌号为UV 770，分子量为480g/mol；吸酸剂1：无水碳酸钠，分子量为106g/mol，规格化学纯；
[0034]吸酸剂2：硼酸锌，分子量为314g/mol，规格为化学纯；
[0035]润滑剂：超支化聚酯，市售。
[0036]各实施例及对比例的复合材料通过如下过程制备得到：
[0037]将组分加入到混合机中混合均匀，得到混合均匀的物料；将混合均匀的物料通过双螺杆挤本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种尼龙材料，其特征在于：按质量份数，包括如下组分：其中，自由基淬灭剂为受阻胺类化合物，分子结构为四甲基哌啶基衍生物，分子量为400
‑
3100g/mol。2.根据权利要求1所述的尼龙材料，其特征在于：所述聚酰胺树脂为PA66、PA6树脂中的至少一种，相对粘度2.0
‑
3.2。3.根据权利要求2所述的尼龙材料，其特征在于：所述PA66与PA6树脂的质量比为3
‑
7:1。4.根据权利要求1所述的尼龙材料，其特征在于：所述无卤阻燃剂为红磷、次磷酸铝、二乙基次膦酸铝、聚磷酸铵、三聚氰胺、三聚氰胺氰脲酸盐中的至少一种。5.根据权利要求1所述的尼龙材料，其特征在于：所述玻璃纤维平均直径为7
‑
13微米，平均长度为1.5
‑
5mm。6.根据权利要求1所述的尼龙材料，其特征在于：所述热稳定剂为酚类热稳定剂、硫代硫酸酯、芳香胺类中的至少一种；所述润滑剂为超支化聚酯、...

【专利技术属性】
技术研发人员：张禄冲，张永，张超，叶士兵，刘纪庆，王鹏，卢先博，
申请(专利权)人：上海金发科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：