本發(fā)明涉及一種低氣味、低散發(fā)、無鹵阻燃耐高溫尼龍及其制備方法,屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
耐高溫尼龍是帶芳香環(huán)的二胺或二羧酸與脂肪族二羧酸或二胺經(jīng)縮聚反應(yīng)所制備得到的聚酰胺樹脂,是芳香族聚酰胺中的一種。由于在聚酰胺分子主鏈中導(dǎo)入芳香環(huán),從而提高了耐熱性和力學(xué)性能,降低了吸水率,并且有較合適的性能/價格比,是介于通用工程塑料尼龍和耐高溫工程塑料聚醚醚酮(PEEK)之間的耐熱性高的樹脂,在機(jī)械、電子等領(lǐng)域應(yīng)用越來越大。耐高溫尼龍產(chǎn)品目前主要有聚酰胺46、MXD6、6T/66、6T/6I、6T/6I/66和9T。由于耐高溫尼龍?jiān)诰酆线^程中殘留的單體以及在改性加工過程產(chǎn)生的小分子物質(zhì)會發(fā)生揮發(fā),散發(fā)出較大氣味,因此為了進(jìn)一步拓展耐高溫尼龍?jiān)谙嚓P(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用,必須尋找有效途徑來改善氣味問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種低氣味、低散發(fā)、無鹵阻燃耐高溫尼龍及其制備方法。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的,本發(fā)明提供了一種低氣味、低散發(fā)、無鹵阻燃耐高溫尼龍,由下述組份按重量份制備而成:耐高溫尼龍 65~89份,阻燃劑10~30份,疏水性耐高溫氣味吸附母粒1~5份,抗氧劑0.1~1.0份, 潤滑劑0.2~1.0份。
所述的疏水性耐高溫氣味吸附母粒由以下重量份的組份制成:耐高溫尼龍40~75份,疏水性硅藻土10~20份,疏水性活性炭0~10份,針狀沸石分子篩5~10份,蓖麻油酸鋅5~10份,抗菌劑5~10份,苯并呋喃酮類自由基捕捉劑0.1份,抗氧劑0.4份,硬脂酸鋅0.5份。
所述的耐高溫尼龍為尼龍46、尼龍6T、尼龍9T、尼龍10T、尼龍12T的一種或幾種的混合物。
所述的阻燃劑為無鹵阻燃劑,可以為磷系阻燃劑(如二乙基次膦酸鋁、紅磷等)、氮系阻燃劑、無機(jī)阻燃劑(如氫氧化鎂等)中的至少一種。
所述的潤滑劑為硬脂酸鋇、硬脂酸胺、硬脂酸蠟、硬脂酸鈣、硬脂酸鋅的一種或幾種的混合物。
所述的抗氧劑為醋酸銅、碘化銅、碘化鉀、抗氧劑H10、抗氧劑H161的一種或幾種的混合物。
所述的抗菌劑為接枝高分子季銨鹽的納米二氧化硅;所述苯并呋喃酮類自由基捕捉劑為5,7-二-(2,2-二甲基乙基)-3-(3,4-二甲基苯基)-2-3氫-苯并呋喃酮。
所述的疏水性耐高溫氣味吸附母粒,其制備方法是將各組分加入高速混合機(jī)混合均勻,在雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒得到疏水性耐高溫氣味吸附母粒。具體可以為:取耐高溫尼龍40~75份,疏水性硅藻土10~20份,疏水性活性炭0~10份,針狀沸石分子篩5~10份,蓖麻油酸鋅5~10份,抗菌劑5~10份,苯并呋喃酮類自由基捕捉劑0.1份,抗氧劑0.4份,潤滑劑硬脂酸鋅0.5份加入高速混合機(jī)混合均勻,然后在雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒得到疏水性耐高溫氣味吸附母粒;
所述的一種低氣味、低散發(fā)、無鹵阻燃耐高溫尼龍的制備方法,包括以下步驟:
按重量份稱取干燥好的以下組分:耐高溫尼龍 65~89份,阻燃劑10~30份,疏水性耐高溫氣味吸附母粒1~5份,抗氧劑0.2~1.0份, 潤滑劑0.2~1.0份。將稱好的樹脂、阻燃劑、疏水性耐高溫氣味吸附母粒、抗氧劑、潤滑劑通過高速混合機(jī)混合均勻,攪拌轉(zhuǎn)速為600r/min,混合時間2~10min;將混合好的原料加入到雙螺桿擠出機(jī)中,熔融擠出造粒,擠出各段溫度為250℃~320℃。
進(jìn)一步,所述雙螺桿擠出機(jī)一區(qū)溫度為250-270℃,二區(qū)溫度為270-290℃,三區(qū)溫度為280-300℃,四區(qū)溫度為280-310℃,五區(qū)溫度為290-320℃,六區(qū)溫度為290-320℃;雙螺桿主機(jī)轉(zhuǎn)速為250-500rpm。
本發(fā)明的有益效果:
(1)本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于所制得的低氣味、低散發(fā),無鹵阻燃耐高溫尼龍的總揮發(fā)性有機(jī)物TVOC可顯著降低,且產(chǎn)品不局限于黑色制品。
(2)本發(fā)明的另一優(yōu)點(diǎn)在于使用了一種疏水型的氣味吸附母粒,所制得的低氣味、低散發(fā)、無鹵阻燃耐高溫尼龍?jiān)诒WC材料低氣味特性的同時,材料的各項(xiàng)物理力學(xué)性能也不受影響,同時保持了較低的吸水率,并使材料的成型加工性能也不受影響。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
實(shí)施例1
(1)疏水性耐高溫氣味吸附母粒的制備:將耐高溫尼龍6T 50份,疏水性硅藻土10份,疏水性活性炭10份,針狀沸石分子篩10份,蓖麻油酸鋅10份,高分子季銨鹽接枝納米二氧化硅10份,5,7-二-(2,2-二甲基乙基)-3-(3,4-二甲基苯基)-2-3氫-苯并呋喃酮0.1份,抗氧劑H10 0.4份,硬脂酸鋅0.5份加入高速混合機(jī)混合均勻,然后在雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒得到疏水性耐高溫氣味吸附母粒;
(2)低氣味、低散發(fā)、無鹵阻燃耐高溫尼龍的制備:按質(zhì)量份稱取干燥好的以下組分:耐高溫尼龍6T 80,二乙基次膦酸鋁18份,疏水性耐高溫氣味吸附母粒2份,硬脂酸鋅0.5份,抗氧劑H10 0.5份。將稱好的樹脂、阻燃劑、疏水性耐高溫氣味吸附母粒、抗氧劑、潤滑劑通過高速混合機(jī)混合均勻,攪拌轉(zhuǎn)速為600r/min,混合時間2min;將混合好的原料加入到雙螺桿擠出機(jī)中,熔融擠出造粒,擠出各段溫度為250℃~320℃,雙螺桿主機(jī)轉(zhuǎn)速為250rpm。
實(shí)施例2
(1)疏水性耐高溫氣味吸附母粒的制備:將耐高溫尼龍6T 40份,疏水性硅藻土20份,疏水性活性炭10份,針狀沸石分子篩10份,蓖麻油酸鋅10份,高分子季銨鹽接枝納米二氧化硅10份,5,7-二-(2,2-二甲基乙基)-3-(3,4-二甲基苯基)-2-3氫-苯并呋喃酮0.1份,抗氧劑H10 0.4份,硬脂酸鋅0.5份加入高速混合機(jī)混合均勻,然后在雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒得到疏水性耐高溫氣味吸附母粒;
(2)低氣味、低散發(fā)、無鹵阻燃耐高溫尼龍的制備:按質(zhì)量份稱取干燥好的以下組分:耐高溫尼龍6T 65份,氫氧化鎂30份,疏水性耐高溫氣味吸附母粒5份,硬脂酸鈣0.1份,硬脂酸0.1份,抗氧劑碘化銅 0.1份,抗氧劑碘化鉀0.1份。將稱好的樹脂、阻燃劑、疏水性耐高溫氣味吸附母粒、抗氧劑、潤滑劑通過高速混合機(jī)混合均勻,攪拌轉(zhuǎn)速為600r/min,混合時間10min;將混合好的原料加入到雙螺桿擠出機(jī)中,熔融擠出造粒,擠出各段溫度為250℃~320℃;雙螺桿主機(jī)轉(zhuǎn)速為500rpm。
實(shí)施例3
(1)疏水性耐高溫氣味吸附母粒的制備:將耐高溫尼龍6T 75份,疏水性硅藻土10份,針狀沸石分子篩5份,蓖麻油酸鋅5份,高分子季銨鹽接枝納米二氧化硅5份,5,7-二-(2,2-二甲基乙基)-3-(3,4-二甲基苯基)-2-3氫-苯并呋喃酮0.1份,抗氧劑H10 0.4份,硬脂酸鋅0.5份加入高速混合機(jī)混合均勻,然后在雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒得到疏水性耐高溫氣味吸附母粒;
(2)低氣味、低散發(fā)、無鹵阻燃耐高溫尼龍的制備:按質(zhì)量份稱取干燥好的以下組分:尼高溫尼龍6T 89份,紅磷10份,疏水性耐高溫氣味吸附母粒1份,抗氧劑醋酸銅 1.0份,硬脂酸鋇1.0份。將稱好的樹脂、阻燃劑、疏水性耐高溫氣味吸附母粒、、抗氧劑、潤滑劑通過高速混合機(jī)混合均勻,攪拌轉(zhuǎn)速為600r/min,混合時間5min;將混合好的原料加入到雙螺桿擠出機(jī)中,熔融擠出造粒,擠出各段溫度為250-320℃,雙螺桿主機(jī)轉(zhuǎn)速為300rpm。
實(shí)施例4
(1)疏水性耐高溫氣味吸附母粒的制備:將耐高溫尼龍46 50份,疏水性硅藻土10份,疏水性活性炭10份,針狀沸石分子篩10份,蓖麻油酸鋅10份,高分子季銨鹽接枝納米二氧化硅10份,5,7-二-(2,2-二甲基乙基)-3-(3,4-二甲基苯基)-2-3氫-苯并呋喃酮0.1份,抗氧劑H10 0.4份,硬脂酸鋅0.5份加入高速混合機(jī)混合均勻,然后在雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒得到疏水性耐高溫氣味吸附母粒;
(2)低氣味、低散發(fā)、無鹵阻燃耐高溫尼龍的制備:按質(zhì)量份稱取干燥好的以下組分:耐高溫尼龍46 80,二乙基次膦酸鋁18份,疏水性耐高溫氣味吸附母粒2份,硬脂酸鋅0.5份,抗氧劑H10 0.5份。將稱好的樹脂、阻燃劑、疏水性耐高溫氣味吸附母粒、抗氧劑、潤滑劑通過高速混合機(jī)混合均勻,攪拌轉(zhuǎn)速為600r/min,混合時間8min;將混合好的原料加入到雙螺桿擠出機(jī)中,熔融擠出造粒,擠出各段溫度為250℃~320℃,雙螺桿主機(jī)轉(zhuǎn)速為350rpm。
實(shí)施例5
(1)疏水性耐高溫氣味吸附母粒的制備:將耐高溫尼龍9T 50份,疏水性硅藻土10份,疏水性活性炭10份,針狀沸石分子篩10份,蓖麻油酸鋅10份,高分子季銨鹽接枝納米二氧化硅10份,5,7-二-(2,2-二甲基乙基)-3-(3,4-二甲基苯基)-2-3氫-苯并呋喃酮0.1份,抗氧劑H10 0.4份,硬脂酸鋅0.5份加入高速混合機(jī)混合均勻,然后在雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒得到疏水性耐高溫氣味吸附母粒;
(2)低氣味、低散發(fā)、無鹵阻燃耐高溫尼龍的制備:按質(zhì)量份稱取干燥好的以下組分:耐高溫尼龍9T 80,二乙基次膦酸鋁18份,疏水性耐高溫氣味吸附母粒2份,硬脂酸鋅0.5份,抗氧劑H10 0.5份。將稱好的樹脂、阻燃劑、疏水性耐高溫氣味吸附母粒、抗氧劑、潤滑劑通過高速混合機(jī)混合均勻,攪拌轉(zhuǎn)速為600r/min,混合時間8min;將混合好的原料加入到雙螺桿擠出機(jī)中,熔融擠出造粒,擠出各段溫度為250℃~320℃,雙螺桿主機(jī)轉(zhuǎn)速為400rpm。
對比例1
耐高溫尼龍6T 82,二乙基次膦酸鋁18份,硬脂酸鋅0.5份,抗氧劑H10 0.5份。將稱好的樹脂、阻燃劑、抗氧劑、潤滑劑通過高速混合機(jī)混合均勻,攪拌轉(zhuǎn)速為600r/min,混合時間5min;將混合好的原料加入到雙螺桿擠出機(jī)中,熔融擠出造粒,擠出各段溫度為250℃~320℃,雙螺桿主機(jī)轉(zhuǎn)速為400rpm。
對比例2
耐高溫尼龍46 82,二乙基次膦酸鋁18份,硬脂酸鋅0.5份,抗氧劑H10 0.5份。將稱好的樹脂、阻燃劑、抗氧劑、潤滑劑通過高速混合機(jī)混合均勻,攪拌轉(zhuǎn)速為600r/min,混合時間5min;將混合好的原料加入到雙螺桿擠出機(jī)中,熔融擠出造粒,擠出各段溫度為250℃~320℃,雙螺桿主機(jī)轉(zhuǎn)速為400rpm。
對上述實(shí)施例1-4制備的低氣味、低散發(fā)、無鹵阻燃耐高溫尼龍與對比例1-2制備的耐高溫尼龍復(fù)合材料的力學(xué)性能采用ISO標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測,氣味等級、霧度及VOC采用GMW標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測,阻燃性能根據(jù)UL94來測定,其物性數(shù)據(jù)見表1。
從表1數(shù)據(jù)可以看出,添加疏水型氣味吸附母??梢悦黠@改善耐高溫尼龍的氣味和散發(fā)特性,使耐高溫尼龍的TVOC低于50ugC/g,氣味等級滿足≥6,霧化成分滿足≤2mg的要求,同時保持了較低的吸水性,并具有優(yōu)良的力學(xué)性能和耐熱性能。