一种高效阻燃聚甲醛组合物制造技术

本发明专利技术提供了一种高效阻燃聚甲醛组合物

【技术实现步骤摘要】
一种高效阻燃聚甲醛组合物、由其制备的制品及制备方法


[0001]本专利技术涉及一种高效阻燃聚甲醛组合物
、
由其制备的制品及制备该制品的方法，该阻燃聚甲醛组合物具有优异的阻燃性
、
力学性能和低的烟雾释放
。

技术介绍

[0002]聚甲醛
(POM)
，又称作聚氧化亚甲基，是热塑性结晶性高分子聚合物，其机械性能优越，被誉为“超钢”或者“赛钢”，广泛用于汽车
、
电子电气
、
精密机械和建材等诸多领域
。
然而，其极限氧指数仅为
15
％，极易燃烧，从而极大地限制其更广泛的应用，因此改善
POM
的阻燃性能具有重要意义
。
[0003]CN109337281A
公开了一种高韧性
、
高阻燃改性聚甲醛材料及其制备方法
。
首先将聚甲醛；改性玻璃纤维；增韧剂；三聚氰胺；无机纳米粉体；聚离子液体；抗氧剂；增塑剂按比例混合，然后加入双螺杆挤出机中进行熔融混炼，在温度为
170
～
180℃
，转速为
80
～
100r/min
下熔融挤出，冷却
、
造粒得到改性聚甲醛材料
。
所得阻燃聚甲醛的垂直燃烧试验可达到
UL94 V
‑1级别，并保持较高力学性能，缺口冲击强度可达3～
4KJ/m2左右，拉伸强度可达
44MPa
以上
。
虽然所得材料的机械能能优异，但是其改性过程中涉及到化学试剂改性，工艺复杂且存在溶剂污染
。
[0004]CN111057344A
公开了一种阻燃聚甲醛及其制备方法
。
首先将
POM
，抗氧剂，阻燃剂
(
包覆红磷
、
聚磷酸胺
、
三聚氰胺氰尿酸盐等
)
，辅助阻燃剂
(
三聚氰胺
、
双氰胺
、
季戊四醇等
)
，含氟热塑性聚氨酯弹性体按比例混合，然后加入双螺杆挤出机中进行熔融混炼
、
挤出造粒获得阻燃电聚甲醛
。
所得阻燃聚甲醛的垂直燃烧试验可达到
UL94 V
‑0级别，并保持较高力学性能，缺口冲击强度可达4～
5KJ/m2左右，拉伸强度可达
25
～
30MPa
，断裂伸长率可达
15
～
20
％
。
所得的产品具备良好的阻燃性能，但未对阻燃剂产生的烟雾进行抑制处理，且材料拉伸强度较低，破坏聚甲醛的优异机械性能
。
[0005]CN107759965B
公开了一种膨胀型复配阻燃体系阻燃聚甲醛
。
首先将氧化铈
、
三聚氰胺
、
季戊四醇
、
聚磷酸铵
、KH560
按比例混合，然后用单螺杆挤出机挤出，得到阻燃料粒
。
所得膨胀型复配阻燃体系阻燃聚甲醛的极限氧指数
(LOI)
最高可达
52
，
UL
‑
94
燃烧等级为
V
‑0等级，其拉抻强度为
21.52MPa。
所制材料虽具备较优的阻燃性能，但由于配方设计不够合理，材料拉伸强度较低，破坏聚甲醛的优异机械性能
。
[0006]特别地，上述现有技术的聚甲醛不能同时满足力学性能
、
阻燃等级等综合要求
。

技术实现思路

[0007]为了克服现有技术的上述问题，本专利技术提供了一种阻燃聚甲醛组合物
、
由其制备的制品及其制备方法
。
[0008]本专利技术的一个目的为提供一种阻燃聚甲醛组合物，其具有良好的力学性能
、
阻燃等级，并具有改善抑制烟雾释放性能
。
[0009]本专利技术的另一目的为提供由所述阻燃聚甲醛组合物制备的制品
[0010]本专利技术的又一目的为提供所述制品的制备方法
。
[0011]根据本专利技术的第一方面，提供了一种阻燃聚甲醛组合物，其包含：
[0012]100
重量份的聚甲醛；
[0013]40
至
100
重量份，优选
50
至
80
重量份的膨胀阻燃体系；
[0014]1至
10
重量份，优选
1.5
至7重量份的阻燃协效剂；
[0015]0.1
至
10
重量份，优选1至5重量份的相容剂；和
[0016]0.1
至5重量份，优选
0.2
至1重量份的抗氧化剂，
[0017]所述膨胀阻燃体系包含膨胀剂
、
成炭剂和无卤阻燃剂；
[0018]所述阻燃协效剂包括片层材料和填充粒子，其中，所述片层材料的用量为0至5重量份，以及所述填充粒子的用量为
0.5
至5重量份；
[0019]所述片层材料为选自水滑石
、
高岭土
、
蒙脱土和膨胀石墨中的一种或多种；以及所述填充粒子为选自硅藻土
、
粉煤灰
、
硼酸锌
、
氧化铈和碳酸钙中的一种或多种
。
[0020]优选地，所述片层材料与所述填充粒子的重量比为
0:3
至
3:1。
[0021]优选地，所述片层材料的片层尺寸
10
至
200
μ
m
，这里的片层尺寸指的是片层材料平面长度的大小
。
[0022]所述填充粒子的粒径为1至
20
μ
m。
[0023]优选地，所述聚甲醛为甲醛均聚物或甲醛共聚物，优选为甲醛共聚物
。
[0024]优选地，所述聚甲醛在
2.16kg
负载和在
190℃
下的熔融指数约2‑
10g/10min
，更优选为5‑
10g/10min。
[0025]优选地，所述膨胀剂的用量为
10
‑
20
重量份；所述成炭剂的用量为
10
‑
20
重量份；以及所述无卤阻燃剂的用量为
30
‑
60
重量份
。
[0026]优选地，所述膨胀剂为选自三聚氰胺
、
双氰胺和三聚氰胺氰尿酸盐中的一种或多种
。
[0027]优选地，所述成炭剂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种阻燃聚甲醛组合物，其包含：
100
重量份的聚甲醛；
40
至
100
重量份，优选
50
至
80
重量份的膨胀阻燃体系；1至
10
重量份，优选
1.5
至7重量份的阻燃协效剂；
0.1
至
10
重量份，优选1至5重量份的相容剂；和
0.1
至5重量份，优选
0.2
至1重量份的抗氧化剂，所述膨胀阻燃体系包含膨胀剂
、
成炭剂和无卤阻燃剂；所述阻燃协效剂包括片层材料和填充粒子，其中，所述片层材料的用量为0至5重量份，以及所述填充粒子的用量为
0.5
至5重量份；所述片层材料为选自水滑石
、
高岭土
、
蒙脱土和膨胀石墨中的一种或多种；以及所述填充粒子为选自硅藻土
、
粉煤灰
、
硼酸锌
、
氧化铈和碳酸钙中的一种或多种
。2.
根据权利要求1所述的阻燃聚甲醛组合物，其中，所述片层材料与所述填充粒子的重量比为
0∶3
至
3∶1。3.
根据权利要求1或2所述的阻燃聚甲醛组合物，其中，所述片层材料的片层尺寸
10
至
200
μ
m
；所述填充粒子的粒径为1至
20
μ
m。4.
根据权利要求1至3中任一项所述的阻燃聚甲醛组合物，其中，所述聚甲醛为甲醛均聚物或甲醛共聚物，优选为甲醛共聚物；优选地，所述聚甲醛在
2.16kg
负载和在
190℃
下的熔融指数为2‑
10g/10min
，优选为5‑
10g/10min。5.
根据权利要求1至4中任一项所述的阻燃聚甲醛组合物，其中，所述膨胀剂的用量为
10
‑
20
重量份；所述成炭剂的用量为
10
‑
20
重量份；以及所述无卤阻燃剂的用量为
30
‑
60
重量份
。6.
根据权利要求1至5中任一项所述的阻燃聚甲醛组合物，其中，所述膨胀剂为选自三聚氰胺
、
双氰胺和三聚氰胺氰尿酸盐中的一种或多种；优选地，所述成炭剂为选自酚醛树脂及其改性物
、
季戊四醇和聚氨酯中的一种或多种；优选地，所述无卤阻燃剂为红磷母粒
、
改性聚磷酸铵
、
三芳基磷酸酯
、
磷酸三聚氰胺中的一种或多种

【专利技术属性】
技术研发人员：江猛，孙小杰，梁文斌，朱鹤翔，
申请(专利权)人：北京低碳清洁能源研究院，
类型：发明
国别省市：