一种阻燃防老化的耐高温尼龙材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种阻燃防老化的耐高温尼龙材料及其制备方法，所述阻燃防老化的耐高温尼龙材料包含尼龙树脂、改性阻燃剂、耐热大分子防老剂、三氧化二锑、润滑剂和相容剂；所述改性阻燃剂通过氨基硅烷偶联剂对硼酸三聚氰胺表面改性制得。本发明专利技术通过对尼龙材料各组分的选配，使制得的尼龙材料具有优异的耐高温能力和力学性能的同时，还具有优异阻燃能力和防老化能力。化能力。

【技术实现步骤摘要】
一种阻燃防老化的耐高温尼龙材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及高分子材料
，具体涉及一种阻燃防老化的耐高温尼龙材料及其制备方法
。

技术介绍

[0002]随着工业技术的发展，尤其是在汽车工业要求提高发动机效率，大幅减小汽车油耗，尾气排放量要求也越来越高；同时电子行业中表面贴装技术的发展，对材料的耐高温性能要求越来越高；为了解决此类问题，要求材料具备既轻又耐温
、
高强度
、
尺寸稳定
、
阻燃等性能
。
耐高温尼龙成为较理想的材料之一
。
[0003]尼龙又称聚酰胺，主要有
PA6
和
PA66
两种
。
聚酰胺材料因为其优异的机械强度
、
良好的耐热性使得聚酰胺在电子通讯
、
航空航天
、
汽车等领域有着广泛的应用空间
。
其中，耐高温尼龙的发展使产品微型化
、
轻量化和动力强劲化成为可能，耐高温尼龙可为某些部件带来更高的耐温性能或是直接替代了金属材料来生产部件
。
[0004]但作为常用的热塑性塑料之一，尼龙材料存在着易燃且燃烧时会产生大量可燃熔滴等问题，可燃熔滴会进一步导致火灾危害的扩大，导致
PA
在某些应用领域可能存在着导致火灾的安全隐患
。
并且尼龙的老化是一个不可逆的问题，尼龙材料在使用过程中，由于外界环境的影响会促使材料加速老化
。
尤其在长期储存的过程中，在外界因素如光
、
热等破坏下，其内部会发生严重的老化过程，其实质是尼龙材料高分子链的主链
、
铡链及交联键的断裂，导致了高分子链的断裂，材料内部结构的破坏，表现为材料表面发粘
、
变硬
、
各项使用性能变差，从而使材料丧失其使用价值
。
[0005]因此，为了拓宽耐高温尼龙的应用范围，进一步拓宽耐高温尼龙的使用领域，阻燃剂和防老剂广泛用于对耐高温尼龙的改性中
。
但现有技术中对耐高温尼龙的改性的结果往往是顾此失彼，即使耐高温尼龙的阻燃性能和抗老性能得到改善，但其力学和热变形温度却并未得到改善或反而更差
。
[0006]因此，目前亟需一种同时具有优异的阻燃能力和防老化能力，并且具有优异力学性能的耐高温尼龙材料
。

技术实现思路

[0007]专利技术目的：针对现有技术的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种同时具有优异的阻燃能力和防老化能力，并且具有优异力学性能的阻燃防老化的耐高温尼龙材料及其制备方法
。
[0008]技术方案：
[0009]一种阻燃防老化的耐高温尼龙材料，包含尼龙树脂
、
改性阻燃剂
、
耐热大分子防老剂
、
三氧化二锑
、
润滑剂和相容剂；
[0010]所述改性阻燃剂通过氨基硅烷偶联剂对硼酸三聚氰胺表面改性制得
。
[0011]本专利技术通过在尼龙树脂中添加改性阻燃剂
、
耐热大分子防老剂和三氧化二锑并调
配润滑剂和相容剂，使制得的尼龙材料具有优异的耐高温能力和力学性能的同时，还具有优异阻燃能力和防老化能力
。
[0012]进一步地，所述尼龙树脂选自
PA6、PA66、PA610
或
PA612
中的至少一种
。
[0013]进一步地，所述相容剂选自
PPE
‑
g
‑
MAH、SEBS
‑
g
‑
MAH
或
PS
‑
g
‑
MAH
中的至少一种
。
[0014]进一步地，所述润滑剂选自硬脂酸钙
、
硬脂酸锂或硬脂酸酰胺中的至少一种
。
[0015]进一步地，所述改性阻燃剂通过以下步骤制备：在高速混合机中加入硼酸三聚氰胺，加热至
110
‑
120℃
后加入氨基硅烷偶联剂和去离子水，高速搅拌反应
20
‑
30
分钟后冷却
、
干燥制得所述改性阻燃剂
。
[0016]本专利技术添加的改性阻燃剂通过氨基硅烷偶联剂对硼酸三聚氰胺表面改性制得，硼酸三聚氰胺具有优异的阻燃能力，并与氮
、
磷
、
硅化合物具有协同作用，通过氨基硅烷偶联剂对其表面改性后，一方面与氮
、
硅元素具有协同作用，进一步增强阻燃效果；另一方偶联剂可以降低表面极性，增强与尼龙材料的相容性，进而降低阻燃剂对材料力学性能的影响
。
[0017]进一步地，所述氨基硅烷偶联剂选自3‑
氨丙基三乙氧基硅烷或3‑
(2
‑
氨基乙基氨基
)
丙基三甲氧基硅烷中的一种
。
[0018]进一步地，所述硼酸三聚氰胺与氨基硅烷偶联剂的质量比为
30
‑
40
：
1。
[0019]进一步地，所述耐热大分子防老剂具有如下式
A
所示结构：
[0020][0021]其中，
a
：
b
＝
(5
‑
10)
：
(1
‑
3)
，分子量为
5000
‑
8000。
[0022]本专利技术中添加的耐热大分子防老剂通过在丙烯酰胺与马来酸酐共聚物上接枝防老剂单体，其中的防老剂单体含有大量防老基团氨基，通过芳香胺的结构提供质子代替高分子链受到进攻，保护高分子链使其不会降解，进而抑制老化，并且萘环和苯环的结构可以进一步提高防老剂的耐热性，使其耐热氧老化能力显著提高
。
[0023]进一步地，所述耐热大分子防老剂通过以下步骤制备：
[0024](1)
在反应器中，加入7‑
甲氧基
‑2‑
萘酚和对苯二胺，混合均匀后升温至
120
‑
130℃
，加入催化剂，保温反应8‑
12
小时后真空过滤
、
精馏
、
干燥后制得所述防老剂单体；
[0025](2)
在反应器中，加入丙烯酰胺
、
马来酸酐和水，搅拌溶解后通入氮气，升温至
75
‑
85℃
，加入引发剂，反应4‑6小时，过滤
、
洗涤
、
干燥后制得所述共聚物；
[0026](3)
在反应器中，加入防老剂单体
、
共聚物和有机溶剂，搅拌溶解后升本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种阻燃防老化的耐高温尼龙材料，其特征在于，包含尼龙树脂
、
改性阻燃剂
、
耐热大分子防老剂
、
三氧化二锑
、
润滑剂和相容剂；所述改性阻燃剂通过氨基硅烷偶联剂对硼酸三聚氰胺表面改性制得
。2.
根据权利要求1所述的阻燃防老化的耐高温尼龙材料，其特征在于，所述尼龙树脂选自
PA6、PA66、PA610
或
PA612
中的至少一种
。3.
根据权利要求1所述的阻燃防老化的耐高温尼龙材料，其特征在于，所述相容剂选自
PPE
‑
g
‑
MAH、SEBS
‑
g
‑
MAH
或
PS
‑
g
‑
MAH
中的至少一种
。4.
根据权利要求1所述的阻燃防老化的耐高温尼龙材料，其特征在于，所述润滑剂选自硬脂酸钙
、
硬脂酸锂或硬脂酸酰胺中的至少一种
。5.
根据权利要求1所述的阻燃防老化的耐高温尼龙材料，其特征在于，所述改性阻燃剂通过以下步骤制备：在高速混合机中加入硼酸三聚氰胺，加热至
110
‑
120℃
后加入氨基硅烷偶联剂和去离子水，高速搅拌反应
20
‑
30
分钟后冷却
、
干燥制得所述改性阻燃剂
。6.
根据权利要求5所述的阻燃防老化的耐高温尼龙材料，其特征在于，所述氨基硅烷偶联剂选自3‑
氨丙基三乙氧基硅烷或3‑
(2
‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁灿耀，张卫东，孙宁峰，
申请(专利权)人：山东龙腾新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：