一種高灼熱尼龍6組合物及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高灼熱尼龍6組合物及其制備方法，其是由77-91份的尼龍6、8-20份的三聚氰胺氰尿酸鹽，0.2-0.5份的協(xié)效阻燃劑，0.5-2.5份的加工助劑經(jīng)高速混合機(jī)中攪拌與雙螺桿擠出機(jī)熔融擠出、造粒制備所得。本發(fā)明的制備的尼龍6組合物提高了其灼熱絲溫度，實(shí)驗(yàn)表明本發(fā)明的尼龍6組合物可以通過960度灼熱絲；并且降低了本發(fā)明的尼龍6組合物的生產(chǎn)成本。
【專利說明】一種高灼熱尼龍6組合物及其制備方法
[0001]
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明屬于高分子復(fù)合材料領(lǐng)域，具體涉及一種高灼熱尼龍6組合物及其制備方法。
[0003]
【背景技術(shù)】
[0004]尼龍6是一種重要的工程塑料，其具有均衡的強(qiáng)韌性，且具有耐磨、耐油、自潤滑等優(yōu)良性能，尼龍6自身具有可燃性，其垂直燃燒只能達(dá)到UL94 V-2級，氧指數(shù)為24左右，并且在燃燒過程中產(chǎn)生滴落，屬于易燃材料，在使用過程中極易引發(fā)火災(zāi)。尤其是在電子產(chǎn)品領(lǐng)域，因尼龍而引發(fā)的火災(zāi)不計(jì)其數(shù)，造成損失較大，所以需要對其進(jìn)行阻燃改性。
[0005]三聚氰胺氰尿酸鹽是日本上世紀(jì)末開發(fā)的一種氮系阻燃劑，具有無鹵、低毒、低煙、低成本等優(yōu)點(diǎn)，很適合用于無填充尼龍的阻燃，其阻燃機(jī)理是氣相阻燃，燃燒過程中通過熔滴帶走熱量，從而達(dá)到阻燃的效果。由于目前電子電器類制件所用的塑料材料都要求材料具有V-2級或更高的阻燃級別，并要求通過960度的灼熱絲。但用三聚氰胺氰尿酸來改性尼龍6的阻燃性能，其灼熱絲溫度偏低，對于要求高灼熱絲的制品，使用受到了很大限制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種高灼熱尼龍6組合物及其制備方法。
[0007]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
一種高灼熱尼龍6組合物，該組合物包括以下組分和重量份，
尼龍677-91份，
三聚氰胺氰尿酸鹽8-20份，
協(xié)效阻燃劑0.2-0.5份，
加工助劑0.5-2.5份
所述加工助劑為抗氧劑、潤滑劑、顏色助劑中至少兩種。
[0008]所述協(xié)效阻燃劑為無機(jī)鹽、有機(jī)鹽或是它們的混合物。
[0009]所述協(xié)效阻燃劑為蒙脫土、褐煤酸鹽、滑石粉中至少一種；
所述蒙脫土的長徑比為150-500 ;蒙脫土的表面不處理或是用硅烷偶聯(lián)劑或是烷基銨鹽處理后使用:
所述褐煤酸鹽為褐煤酸納鹽或褐煤酸鈣鹽；所述的滑石粉粒徑為600-8100目。
[0010]所述尼龍6的相對粘度為2.0-3.4。
[0011] 所述的抗氧劑選用受阻酚類抗氧劑和亞磷酸酯類抗氧劑中的一種或兩種混合物，優(yōu)選為N，N’ -雙-(3-(3，5- 二叔丁基-4-羥基苯基)丙?；?己二胺(抗氧劑1098)和三2.4- 二叔丁基苯基亞磷酸酯(抗氧劑168)的組合。
[0012]所述的潤滑劑為硅油、脂肪酸酰胺、脂肪雙酰胺蠟類、聚乙烯蠟類中的至少一種。
[0013]所述顏色助劑為顏料、染料中至少一種。其中顏料、染料均為本領(lǐng)域常用的各種顏色的顏料或染料。
[0014]本發(fā)明同時(shí)還提供上述高灼熱尼龍6組合物的制備方法，該方法包括以下步驟:
(1)將尼龍6于85-100°C溫度下干燥4-5h；
(2)將干燥的77-91份的尼龍6與8-20份的三聚氰胺氰尿酸鹽、0.2-0.5份的協(xié)效阻燃劑、0.5-2.5份的加工助劑加入高速混合機(jī)中攪拌3-5min ；
(3)將混合均勻的物料加入雙螺桿擠出機(jī)的加料口，經(jīng)熔融擠出、造粒得高灼熱尼龍6組合物。
[0015]所述的雙螺桿擠出機(jī)一區(qū)溫度180-220 °C，二區(qū)溫度190-230 °C，三區(qū)溫度200-240 °C，四區(qū)溫度210-250°C，五區(qū)溫度200-250 °C，六區(qū)溫度200-250 °C，機(jī)頭溫度210-250°C，主機(jī)轉(zhuǎn)速是 15-35HZ。
[0016]本發(fā)明同現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下有益效果:
1、本發(fā)明采用在阻燃P A6體系中加入?yún)f(xié)效阻燃劑，改變了三聚氰胺氰尿酸鹽的阻燃機(jī)理，明顯提高了 PA6組合物的灼熱絲溫度，實(shí)驗(yàn)表明本發(fā)明的尼龍6組合物可以通過960度灼熱絲。
[0017]2、由于增加了低成本的協(xié)效阻燃劑，從而降低了本發(fā)明的尼龍6組合物的生產(chǎn)成本。
[0018]
【具體實(shí)施方式】
[0019]以下結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
[0020]機(jī)械性能測試方法:
本發(fā)明的組合物采用ASTM標(biāo)準(zhǔn)注塑，測試試樣，使用塑料注塑機(jī)在230-270°C下注塑成型。樣條尺寸(長度X寬度X厚度)分別為:拉伸樣條(啞鈴型)，170 mmX13 mmX3.2mm;彎曲樣條,127 mmX 13 mmX 3.2 mm ;無缺口沖擊樣條,127 mmX 13 mmX 3.2 mm;缺口沖擊樣條，127 mmX13 mmX3.2 mm, V型缺口，缺口深度為1/5。
[0021]拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長率:按ASTM D638測試，拉伸速度為50mm/min。
[0022]彎曲強(qiáng)度和彎曲模量:按ASTM D790測試，彎曲速度為1.25mm/min。
[0023]簡支梁缺口沖擊強(qiáng)度:按ASTM D6110測試。
[0024]熱變形溫度:按ASTM D648測試。
[0025]灼熱絲GWF1:按ASTM D6194測試，測試厚度2mm。
[0026]性能樣條成型后在溫度為(23±2) °C、濕度為(50±5)%的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境中放置16h后測試，測試環(huán)境為(23±2)°C、濕度為(50±5)%。
[0027]灼熱絲樣片成型后在溫度為(23±2)°C、濕度為(50±5)%的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境中放置48h后測試，測試環(huán)境為(23±2)°C、濕度為(50±5)%。
[0028]下面實(shí)施例中抗氧劑優(yōu)選為N，N’ -雙-(3-(3，5_ 二叔丁基_4_羥基苯基)丙?；?己二胺(抗氧劑1098)和三2.4- 二叔丁基苯基亞磷酸酯(抗氧劑168)的組合。[0029]實(shí)施例1
(1)將尼龍6樹脂在85°C，干燥5h；
(2)稱取干燥的91份的尼龍6、8份三聚氰胺氰尿酸鹽、0.5份的蒙脫土、0.2份潤滑劑硅油、0.15份抗氧劑1098、0.15份抗氧劑168 ；
(3)將上述步驟(2)中稱好的物料在高速混合機(jī)中攪拌3min；
(4)然后將上述混合均勻的物料加入雙螺桿擠出機(jī)的加料口經(jīng)熔融擠出造粒；
所述的雙螺桿擠出機(jī)的加工工藝為:雙螺桿擠出機(jī)一區(qū)溫度220°C，二區(qū)溫度230°C，
三區(qū)溫度240°C，四區(qū)溫度250°C，五區(qū)溫度250°C，六區(qū)溫度250°C，機(jī)頭溫度250°C，主機(jī)轉(zhuǎn)速是35HZ。性能測試結(jié)果見表1。
[0030]實(shí)施例2
(1)將尼龍6樹脂在90° C，干燥5h；
(2)稱取干燥的85.9份的尼龍6、12份三聚氰胺氰尿酸鹽、0.2份的褐煤酸鹽、0.4份潤滑劑脂肪酸酰胺、0.25份抗氧劑1098、0.25份抗氧劑168，1份的紅色顏料；
(3)將上述步驟(2)中稱好的物料在高速混合機(jī)中攪拌4min；
(4)然后將上述混合均勻的物料加入雙螺桿擠出機(jī)的加料口；
(5)經(jīng)熔融擠出造粒；
所述的雙螺桿擠出機(jī)的加工工藝為:雙螺桿擠出機(jī)一區(qū)溫度200°C，二區(qū)溫度210°C，三區(qū)溫度220°C，四區(qū)溫度230°C，五區(qū)溫度230°C，六區(qū)溫度220°C，機(jī)頭溫度230°C，主機(jī)轉(zhuǎn)速是25HZ。性能測試結(jié)果見表1。
[0031]實(shí)施例3
(1)將尼龍6樹脂在95°C，干燥4h；
(2)稱取干燥的82.5份的尼龍6、15份三聚氰胺氰尿酸鹽、0.2份滑石粉、0.3份的蒙脫土、0.5份潤滑劑脂肪雙酰胺蠟、0.25份抗氧劑1098、0.25份抗氧劑168、1份的黑色顏料
(3)將上述步驟(2)中稱好的物料在高速混合機(jī)中攪拌5min；
(4)然后將上述混合均勻的物料加入雙螺桿擠出機(jī)的加料口；
(5)經(jīng)熔融擠出造粒；
所述的雙螺桿擠出機(jī)的加工工藝為:雙螺桿擠出機(jī)一區(qū)溫度180°C，二區(qū)溫度190°C，三區(qū)溫度200°C，四區(qū)溫度210°C，五區(qū)溫度200°C，六區(qū)溫度200°C，機(jī)頭溫度21 (TC，主機(jī)轉(zhuǎn)速是20HZ。性能測試結(jié)果見表1。
[0032]實(shí)施例4
(1)將尼龍6樹脂在100°C，干燥4h；
(2)稱取干燥的77份的尼龍6、20份三聚氰胺氰尿酸鹽、0.3份的蒙脫土、0.4份潤滑劑聚乙烯蠟、0.6份抗氧劑1098、0.5份抗氧劑168、1份的白色顏料。
[0033](3)將上述步驟(2)中稱好的物料在高速混合機(jī)中攪拌3min ；
(4)然后將上述混合均勻的物料加入雙螺桿擠出機(jī)的加料口；
(5)經(jīng)熔融擠出造粒；
所述的雙螺桿擠出機(jī)的加工工藝為:雙螺桿擠出機(jī)一區(qū)溫度200°C，二區(qū)溫度210°C，三區(qū)溫度220°C，四區(qū)溫度230°C，五區(qū)溫度230°C，六區(qū)溫度220°C，機(jī)頭溫度230°C，主機(jī)轉(zhuǎn)速是15HZ。性能測試結(jié)果見表1。[0034]對比例I
(1)將尼龍6樹脂在85°C，干燥5h；
(2)稱取干燥的91.5份的尼龍6、8份三聚氰胺氰尿酸鹽、0.2份潤滑劑硅油、0.15份抗氧劑1098,0.15份抗氧劑168 ；
(3)將上述步驟(2)中稱好的物料在高速混合機(jī)中攪拌3min；
(4)然后將上述混合均勻的物料加入雙螺桿擠出機(jī)的加料口；
(5)經(jīng)熔融擠出造粒；
所述的雙螺桿擠出機(jī)的加工工藝為:雙螺桿擠出機(jī)一區(qū)溫度220°C，二區(qū)溫度230°C，三區(qū)溫度240°C，四區(qū)溫度250°C，五區(qū)溫度250°C，六區(qū)溫度250°C，機(jī)頭溫度250°C，主機(jī)轉(zhuǎn)速是35HZ。性能測試結(jié)果見表1。
[0035]對比例2
(1)將尼龍6樹脂在90°C，干燥5h；
(2)稱取干燥的83.5份的尼龍6、15份三聚氰胺氰尿酸鹽、0.4份潤滑劑聚乙烯蠟、0.15份抗氧劑1098、0.15份抗氧劑168、0.8份的黑色顏料；
(3)將上述步驟(2)中稱好的物料在高速混合機(jī)中攪拌4min；
(4)然后將上述混合均勻的物料加入雙螺桿擠出機(jī)的加料口；
(5)經(jīng)熔融擠出造粒；
所述的雙螺桿擠出機(jī)的加工工藝為:雙螺桿擠出機(jī)一區(qū)溫度190°C，二區(qū)溫度205°C，三區(qū)溫度215°C，四區(qū)溫度225°C，五區(qū)溫度220°C，六區(qū)溫度225°C，機(jī)頭溫度225°C，主機(jī)轉(zhuǎn)速是20HZ。性能測試結(jié)果見表1。
[0036]表1
【權(quán)利要求】
1.一種高灼熱尼龍6組合物，其特征在于:該組合物包括以下組分和重量份， 尼龍677-91份， 三聚氰胺氰尿酸鹽8-20份， 協(xié)效阻燃劑0.2-0.5份， 加工助劑0.5-2.5份 所述加工助劑為抗氧劑、潤滑劑、顏色助劑中至少兩種。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高灼熱尼龍6組合物，其特征在于:所述協(xié)效阻燃劑為無機(jī)鹽、有機(jī)鹽或是它們的混合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高灼熱尼龍6組合物，其特征在于:所述協(xié)效阻燃劑為蒙脫土、褐煤酸鹽、滑石粉中至少一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高灼熱尼龍6組合物，其特征在于:所述蒙脫土的長徑比為150-500 ;所述的褐煤酸鹽為褐煤酸納鹽或褐煤酸鈣鹽；所述的滑石粉粒徑為600-8100目。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高灼熱尼龍6組合物，其特征在于:所述的尼龍6的相對粘度為 2.0-3.4。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高灼熱尼龍6組合物，其特征在于:所述抗氧劑選用受阻酚類抗氧劑和亞磷酸酯類抗氧劑中的一種或兩種混合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高灼熱尼龍6組合物，其特征在于:所述潤滑劑為硅油、脂肪酸酰胺、脂肪雙酰胺蠟類、聚乙烯蠟類中的至少一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高灼熱尼龍6組合物，其特征在于:所述顏色助劑為顏料、染料中至少一種。
9.一種如權(quán)利要求1所述的高灼熱尼龍6組合物的制備方法，其特征在于:包括以下步驟: (1)將尼龍6于85-100°C溫度下干燥4-5h； (2)將干燥的77-91份的尼龍6與8-20份的三聚氰胺氰尿酸鹽、0.2-0.5份的協(xié)效阻燃劑、0.5-2.5份的加工助劑加入高速混合機(jī)中攪拌3-5min ； (3)將混合均勻的物料加入雙螺桿擠出機(jī)的加料口，經(jīng)熔融擠出、造粒得高灼熱尼龍6組合物。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制備方法，其特征在于:所述的雙螺桿擠出機(jī)一區(qū)溫度180-220 °C，二區(qū)溫度190-230 °C，三區(qū)溫度200-240 °C，四區(qū)溫度210-250 °C，五區(qū)溫度200-250°C，六區(qū)溫度200-250°C，機(jī)頭溫度210_250°C，主機(jī)轉(zhuǎn)速是15-35HZ。
【文檔編號】C08L77/02GK103910999SQ201410130858
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2014年4月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月2日
【發(fā)明者】楊桂生, 吳安琪 申請人:合肥杰事杰新材料股份有限公司