一种高流动性无卤阻燃增强尼龙复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高流动性无卤阻燃增强尼龙复合材料及其制备方法，本发明专利技术以含有支链结构尼龙6的高流动性尼龙树脂为基体树脂，4.9-29.5份无卤阻燃剂、0.1-0.5份抗氧剂加入到混合机中使之充分混合均匀；将得到的混合物通过螺杆挤出机熔融挤出，在挤出过程中加入增强组分，最后经牵引、冷却、切粒，得到高流动性无卤阻燃增强尼龙复合材料一种新型的无卤阻燃增强尼龙复合材料。这种尼龙阻燃增强复合材料具有熔体流动性高、环保阻燃性能佳、电性能好、力学性能优异等特点，所获得制品的表面性能优异，低翘曲高平整度。可广泛应用于IGBT等半导体电子元器件外壳和断路器、接线盒、插座开关等电气塑料零部件领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种无卤阻燃复合材料，特别涉及一种高流动性无卤阻燃增强尼龙复合材料极其制备方法。
技术介绍
增强尼龙材料具有物理机械性能高、耐热稳定性好、电气性能佳的特点，被广泛应用于汽车、电子电气、国防军工和机械设备等行业。但是由于增强尼龙材料的氧指数不高 (25%左右)，并且燃烧速度快，燃烧过程中会产生大量的浓烟和熔滴，极易传播火焰，大大限制了其在电子电器等特殊领域的应用，因此，提高增强尼龙材料的阻燃性迫在眉睫。目前，增强尼龙材料常用的阻燃体系包括卤系阻燃剂、磷系阻燃剂、氮磷系阻燃剂和无机阻燃剂。卤系阻燃剂的阻燃效率高、用量少，对材料的性能影响小，但是其由于在热降解和燃烧过程中产生大量的有毒气体，应用受到欧盟ROHS和WEEE指令等法律法规的强力制约，阻燃剂的无卤化已成为尼龙阻燃发展的必然趋势。但是，现有的三种无卤阻燃体系都存在阻燃剂添加量较大、阻燃剂与基体树脂和增强组分相容性差等一系列问题，导致熔体流动性变差、难以加工；阻燃效率不高、材料力学性能明显降低、制品表面差等现象。为了解决上述问题，通常采用对阻燃剂进行物理化学改性、复配和外加相容剂来实现。如中国专利200610150960中提到用经超细化处理的金属离子改性聚磷酸蜜胺盐(M-MPP)为无卤阻燃剂，改善了阻燃剂与PA66的相容性差的问题，制备得到力学性能和阻燃性能俱佳的玻纤增强阻燃尼龙66材料。又如中国专利200710069275中提到采用不饱和羧酸与ABS的共聚物作为相容剂和流变改性剂，蜜胺磷酸盐、聚有机硅氧化物和无机金属氧化物为阻燃体系， 有效提高玻璃纤维与尼龙树脂的相容性和熔体流动性，制备得到具有高效阻燃性、优异的力学性能和电气性能的玻璃纤维增强阻燃聚酰胺材料。然而，这些方法都还存在适用性不强的问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于提供一种高阻燃效率和优异体系相容性的无卤阻燃增强尼龙复合材料极其制备方法。采用该制备技术制备的无齒阻燃增强尼龙复合材料具有熔体流动性高、环保阻燃性能佳、电性能好、力学性能优异等特点。为了解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案该复合材料按质量分数，如下组成尼龙树脂20-80 ；增强组分10-50 ；无卤阻燃剂9. 9-29. 5 ；抗氧剂0. 1-0. 5 ； 其中该尼龙树脂为至少含支链结构尼龙6的高流动性尼龙组合物，其中，尼龙组合物包括支链尼龙6与线性尼龙6，尼龙66，尼龙11,尼龙12，尼龙46，尼龙612，尼龙1212或芳香族尼龙(尼龙10T)的一种或其组合；支链尼龙6树脂为支化单元引发剂与己内酰胺通过水解聚合制备得到，其中，支化单元引发剂结构为树枝状支化结构、星形支化结构或超支化结构中的一种或其组合；支化单元引发剂分子类型为脂肪族、芳香族或杂环类分子的中的一种或其组合；支化单元引发剂的端基为氨基、羧基或羟基的一种；支化单元引发剂的官能团度为3-16之间。支链尼龙6树脂的相对粘度为1. 2-3. 0，运动粘度(230 oC, 500s—1)在IOPa. s-1000 Pa. s之间。增强组分包括增强纤维和无机矿物填料，其中，增强纤维为无碱玻璃纤维，麻纤维，芳纶纤维或碳纤维中的一种；无机矿物填料为玻璃微珠、二硫化钥、埃洛石、滑石粉、云母、硫酸钡、硬脂酸钙、石墨、二氧化硅、蒙脱土或高岭土中的一种或其组合。无卤阻燃剂包括烷基磷酸盐系列阻燃剂、磷氮系列阻燃剂和无机系列阻燃剂，其中，烷基磷酸盐系列阻燃剂包括烷基次磷酸盐、烷基偏磷酸盐和烷基亚磷酸盐；磷氮系列阻燃剂包括三聚氰胺-聚磷酸盐(MP)、三聚氰胺-多聚磷酸盐(MPP)、氰脲酸盐和三聚氰胺-聚焦磷酸盐等；无机系列阻燃剂包括聚磷酸铵(APP)、氢氧化铝、氢氧化镁、可膨胀石墨、七水和硫酸镁氧化钥中的一种或其组合。抗氧剂为受阻酚类抗氧剂或亚磷酸酯类抗氧剂中的一种或其组合。受阻酚类抗氧剂为2，6-三级丁基-4-甲基苯酚、双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚、四〔β-(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)丙酸〕季戊四醇(抗氧剂1010)中的一种，亚磷酸酯类抗氧剂为三 (2，4-二叔丁基)亚 磷酸苯酯(抗氧剂168)、二苯胺、对苯二胺和二氢喹啉等化合物及其衍生物或聚合物中的一种。本专利技术还提供了该复合材料的制备方法，该制备方法包括以下工艺步骤(1)按比例的将尼龙树脂、阻燃剂、抗氧剂加入到混合机中使之充分混合均匀；(2)将步骤(I)得到的混合物与增强组分通过螺杆挤出机在220°C-260°C之间熔融挤出，最后经牵引、冷却、切粒，得到高流动性无卤阻燃增强尼龙复合材料。该高流动性无卤阻燃增强尼龙复合材料可选用以下设备生产成形各种制品模塑设备、注射设备、气体注射设备、注射模塑设备、挤出设备和挤出-吹塑设备，应用方便。高流动性无卤阻燃增强尼龙复合材料可用于轨道交通、船舶、军工、电力电网等领域的IGBT半导体元器件塑料外壳和断路器、接线盒、插座开关等低压电气塑料零部件领域。与现有制备技术相比，本专利技术的制备技术中引入了高熔体流动性和大量活性端基的支链尼龙6树脂，极大的提高了基体树脂对增强组分和阻燃剂的浸溃性和相容性，使增强组分和阻燃剂完全包覆分散在基体树脂中，从而本专利技术具有如下优点1、阻燃效率高、无卤环保、低火焰传播性、烟密度低。2、电气性能好、力学性能优异。3、制品表面性能良好，闻光泽，无浮纤起霜现象。4、制品收缩率低、尺寸稳定性好、低翘曲高平整度。5、熔体流动性佳、易于加工；配方工艺简单、可操作性强、适用性广。具体实施方式下面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，本领域普通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。表I实施实例和对比实例物料配方表本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高流动性无卤阻燃增强尼龙复合材料，其特征在于该复合材料按重量分数由以下组分组成：尼龙树脂：20?80；增强组分：15?50；无卤阻燃剂：4.9?29.5；抗氧剂：0.1?0.5。

【技术特征摘要】
1.一种高流动性无卤阻燃增强尼龙复合材料，其特征在于该复合材料按重量分数由以下组分组成 尼龙树脂20-80 ； 增强组分=15-50 ； 无卤阻燃剂4. 9-29. 5 ； 抗氧剂0. 1-0. 5。2.根据权利要求1所述的高流动性无卤阻燃增强尼龙复合材料，其特征在于所述尼龙树脂为至少含支链结构尼龙6的高流动性尼龙组合物，其中，尼龙组合物包括支链尼龙6与线性尼龙6，尼龙66，尼龙11,尼龙12，尼龙46，尼龙612，尼龙1212或芳香族尼龙(尼龙10T)的ー种或其组合。3.根据权利要求2所述的高流动性无卤阻燃增强尼龙复合材料，其特征在于所述支链尼龙6树脂为支化単元引发剂与己内酰胺通过水解聚合制备得到，其中，所述支化単元引发剂结构为树枝状支化结构、星形支化结构或超支化结构中的ー种或其组合；所述支化单元引发剂分子类型为脂肪族、芳香族或杂环类分子的中的ー种或其组合。4.根据权利要求3所述的高流动性无卤阻燃增强尼龙复合材料，其特征在于所述支化単元引发剂的端基为氨基、羧基或羟基的ー种；所述支化単元引发剂的官能团度为3-16之间。5.根据权利要求2所述的高流动性无卤阻燃增强尼龙复合材料，其特征在于所述支链尼龙6树脂的相对粘度为1. 2-3. 0，运动粘度(230 oC,500s_1)在IOPa. s-1000 Pa. s之间。6.根据权利要求1所述的高流动性无卤阻燃增强尼龙复合材料，其特征在于所述增强组分包括增强纤維和无机矿物填料，其中，增强纤维为无碱玻璃纤维，麻纤维，芳纶纤维或碳纤维中的ー种；无机矿物...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨克俭，甘典松，胡天辉，宋克东，张志军，卢宏伟，姜其斌，
申请(专利权)人：株洲时代新材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：