System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 本征阻燃耐高温尼龙复合材料的制备方法与其产品和应用技术_技高网

本征阻燃耐高温尼龙复合材料的制备方法与其产品和应用技术

技术编号:40992583 阅读:11 留言:0更新日期:2024-04-18 21:34
本申请公开了一种本征阻燃耐高温尼龙复合材料的制备方法与其产品和应用,属于高分子材料加工技术领域。本申请提供的本征阻燃耐高温尼龙复合材料包括本征阻燃耐高温尼龙树脂、玻璃纤维和抗氧剂的复合,本征阻燃耐高温尼龙树脂通过3,4‑二氨基苯磺酸、1,3‑双(氨丙烷基)四甲基二硅醚、二元胺分别与二元酸进行反应,并使各反应所得均聚尼龙盐各自进行预聚合之后共缩聚,使得复合材料具备稳定且优异的本征阻燃性能。本申请提供的本征阻燃耐高温尼龙复合材料在制备新能源汽车、5G通讯、电子电器中具有广泛的应用。

【技术实现步骤摘要】

本申请属于高分子材料加工,尤其涉及本征阻燃耐高温尼龙复合材料的制备方法与其产品和应用


技术介绍

1、聚酰胺(俗称尼龙)是大分子主链重复单元中含有酰胺基团的高聚物的总称,因其具有良好的综合性能,使其应用越来越广泛,但由于使用环境条件越来越苛刻,比如高韧性、高温、高电压、高湿、高负荷、多种化学试剂等,对尼龙性能的要求也越高。因此,需要对尼龙进行改性以提高其性能。

2、公告号为cn 113801319 b的现有技术公开了一种刚性耐高温尼龙树脂复合材料,其分别通过2,5-二羟基对苯二甲酸与二元胺进行成盐反应、其他二元酸与二元胺进行成盐反应,并使所得两种尼龙盐进行预缩聚反应生成高温尼龙树脂之后,与玻璃纤维、阻燃剂、抗氧剂等共混聚合,制备得到刚性耐高温尼龙树脂复合材料。

3、但是,上文所述尼龙复合材料存在以下问题:一是通过加入阻燃剂实现复合材料的阻燃,由于阻燃剂的分散不均匀,导致阻燃性能较差,并且随着加工次数和使用周期的增加,阻燃剂会缓慢的析出,导致其阻燃性能会逐渐减弱甚至消失,阻燃稳定性差;二是阻燃剂的加入会影响材料的力学性能以及其他综合性能;三是外源阻燃剂的添加会增加成本,降低产品市场的竞争力。


技术实现思路

1、本申请公开一种本征阻燃耐高温尼龙复合材料的制备方法与其产品和应用,旨在解决现有耐高温尼龙树脂复合材料引入外源阻燃剂导致的阻燃性能与其稳定性差、力学性能差以及成本高等技术问题。

2、为了实现上述目的,本申请的技术方案是:

3、本申请的第一方面提供了一种本征阻燃耐高温尼龙复合材料,其原料按照质量百分比计包括:

4、本征阻燃耐高温尼龙树脂40%-70%;

5、玻璃纤维29.9%-59.5%;

6、抗氧剂0.1%-0.5%;

7、其中,所述本征阻燃耐高温尼龙树脂的制备方法包括:

8、将3,4-二氨基苯磺酸、1,3-双(氨丙烷基)四甲基二硅醚和二元胺分别在二元酸的水溶液中进行成盐反应,得到第一尼龙盐、第二尼龙盐和第三尼龙盐;

9、将所述第一尼龙盐、第二尼龙盐和第三尼龙盐分别在含有封端剂、催化剂中的水溶液进行高压聚合,得到第一尼龙预聚物、第二尼龙预聚物和第三尼龙预聚物;

10、将所述第一尼龙预聚物、第二尼龙预聚物和第三尼龙预聚物进行共缩聚反应、挤出,得到本征阻燃耐高温尼龙树脂。

11、结合第一方面优选地,所述二元胺包括己二胺、戊二胺、癸二胺中的一种或几种;

12、和/或,所述二元酸包括对苯二甲酸、己二酸或其组合;

13、和/或,二元胺在二元酸的水溶液中进行成盐反应时,所述二元酸与3,4-二氨基苯磺酸的摩尔比为1:1-1.05;

14、和/或,二元胺在二元酸的水溶液中进行成盐反应时,所述二元酸与1,3-双(氨丙烷基)四甲基二硅醚的摩尔比为1:1-1.05;

15、和/或,二元胺在二元酸的水溶液中进行成盐反应时,所述二元酸与二元胺的摩尔比为1:1-1.05。

16、结合第一方面优选地,所述封端剂包括苯甲酸、对苯二甲酸、2-奈甲酸、邻苯二甲酸酐中的一种或几种;

17、和/或,所述催化剂包括磷酸、亚磷酸、偏磷酸中的一种或几种。

18、结合第一方面优选地,所述进行高压聚合时,反应压力为1.5-3mpa,反应温度为220-250℃,反应时间为0.5-1h。

19、结合第一方面优选地,所述第三尼龙预聚物包括pa5t预聚物、pa6t预聚物、pa10t预聚物中的一种或几种。

20、结合第一方面优选地,将所述第一尼龙预聚物、第二尼龙预聚物和第三尼龙预聚物进行混合反应挤出时,所述第一尼龙预聚物、第二尼龙预聚物和第三尼龙预聚物的质量比为10-20:20-30:50-70。

21、结合第一方面优选地,将所述第一尼龙预聚物、第二尼龙预聚物和第三尼龙预聚物进行混合反应挤出时,反应温度为270-310℃,反应时间为1-30min。

22、结合第一方面优选地,所述玻璃纤维包括无碱连续玻璃纤维;

23、和/或,所述抗氧剂包括抗氧剂9228。

24、本申请的第二方面提供了第一方面所述本征阻燃耐高温尼龙复合材料的制备方法,所述方法包括:

25、将所述本征阻燃耐高温尼龙树脂、玻璃纤维以及抗氧剂按照所述配比共混挤出,得到所述本征阻燃耐高温尼龙复合材料。

26、本申请的第三方面提供第二方面制备方法制备的本征阻燃耐高温尼龙复合材料在制备新能源汽车、5g通讯、电子电器中的应用。

27、与现有技术相比,本申请实施例的优点或有益效果至少包括:

28、本申请提供的本征阻燃耐高温尼龙复合材料的制备原料包括本征阻燃耐高温尼龙树脂、玻璃纤维和抗氧剂,其中,一方面该本征阻燃耐高温尼龙树脂通过3,4-二氨基苯磺酸、1,3-双(氨丙烷基)四甲基二硅醚、二元胺分别与二元酸进行反应,并使各反应所得尼龙盐各自进行预聚合之后共混聚合,使制备的尼龙树脂中形成硅活性中心,从而能够在燃烧过程中形成硅氧键网络碳层结构,赋予本征阻燃耐高温尼龙树脂本征阻燃性能,同时尼龙树脂中的磺酸盐在燃烧过程中会分解产生水,可以吸收大部分热量,从而使硅元素和硫元素能够起到协同阻燃效应,使得尼龙树脂具备稳定且优异的本征阻燃性能,并且该本征阻燃耐高温尼龙树脂能够通过共价键形式键合在分子链上,可有效避免外添加阻燃剂在老化过程中表面迁移导致阻燃性能降低的弊端,同时不存在迁移析出的问题;第二方面,本申请复合材料无需外添加阻燃剂,从而可以使制备的复合材料兼具高韧性、本征阻燃以及耐高温的综合性能,同时降低反应成本。

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【技术保护点】

1.一种本征阻燃耐高温尼龙复合材料,其特征在于,其原料按照质量百分比计包括:

2.根据权利要求1所述的本征阻燃耐高温尼龙复合材料,其特征在于,所述二元胺包括己二胺、戊二胺、癸二胺中的一种或几种;

3.根据权利要求1所述的本征阻燃耐高温尼龙复合材料,其特征在于,所述封端剂包括苯甲酸、对苯二甲酸、2-奈甲酸、邻苯二甲酸酐中的一种或几种;

4.根据权利要求1所述的本征阻燃耐高温尼龙复合材料,其特征在于,所述进行高压聚合时,反应压力为1.5-3MPa,反应温度为220-250℃,反应时间为0.5-1h。

5.根据权利要求1所述的本征阻燃耐高温尼龙复合材料,其特征在于,所述第三尼龙预聚物包括PA5T预聚物、PA6T预聚物、PA10T预聚物中的一种或几种。

6.根据权利要求1所述的本征阻燃耐高温尼龙复合材料,其特征在于,将所述第一尼龙预聚物、第二尼龙预聚物和第三尼龙预聚物进行混合反应挤出时,所述第一尼龙预聚物、第二尼龙预聚物和第三尼龙预聚物的质量比为10-20:20-30:50-70。

7.根据权利要求1所述的本征阻燃耐高温尼龙复合材料,其特征在于,将所述第一尼龙预聚物、第二尼龙预聚物和第三尼龙预聚物进行混合反应挤出时,反应温度为270-310℃,反应时间为1-30min。

8.根据权利要求1所述的本征阻燃耐高温尼龙复合材料,其特征在于,所述玻璃纤维包括无碱连续玻璃纤维;

9.一种根据权利要求1所述的本征阻燃耐高温尼龙复合材料的制备方法,其特征在于,所述方法包括:

10.根据权利要求1-9任一所述制备方法制成的本征阻燃耐高温尼龙复合材料在制备新能源汽车、通讯设备、电子电器中的应用。

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【技术特征摘要】

1.一种本征阻燃耐高温尼龙复合材料,其特征在于,其原料按照质量百分比计包括:

2.根据权利要求1所述的本征阻燃耐高温尼龙复合材料,其特征在于,所述二元胺包括己二胺、戊二胺、癸二胺中的一种或几种;

3.根据权利要求1所述的本征阻燃耐高温尼龙复合材料,其特征在于,所述封端剂包括苯甲酸、对苯二甲酸、2-奈甲酸、邻苯二甲酸酐中的一种或几种;

4.根据权利要求1所述的本征阻燃耐高温尼龙复合材料,其特征在于,所述进行高压聚合时,反应压力为1.5-3mpa,反应温度为220-250℃,反应时间为0.5-1h。

5.根据权利要求1所述的本征阻燃耐高温尼龙复合材料,其特征在于,所述第三尼龙预聚物包括pa5t预聚物、pa6t预聚物、pa10t预聚物中的一种或几种。

6.根据权利要求1所述的本征阻燃耐高...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈旭东杨克俭
申请(专利权)人:广东工业大学
类型:发明
国别省市:

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