一種阻燃PA6/PBT復(fù)合材料及其制備方法與流程

文檔序號：12106147閱讀：531來源：國知局

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本發(fā)明屬于高分子復(fù)合材料領(lǐng)域，涉及一種阻燃PA6/PBT復(fù)合材料及其制備方法。

背景技術(shù)：

聚酰胺6(PA6)和聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)都是性能優(yōu)異的工程塑料，聚酰胺6具有良好的力學(xué)性能、耐熱性和耐化學(xué)腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，但同時也有吸水率大，干態(tài)沖擊性能差和成型收縮率高的缺點(diǎn)。聚對苯二甲酸丁二醇酯有優(yōu)良的機(jī)械性能、耐疲勞性能和耐老化性能，但同時具有沖擊韌性差、在高溫下容易水解的缺點(diǎn)。制備PA6/PBT復(fù)合材料將PA6和PBT兩者的優(yōu)異性能綜合起來是比較理想的方法，但PA6與PBT屬于熱力學(xué)不相容體系，而且阻燃性差，需要加入相容劑、阻燃劑等對其進(jìn)行改性。就阻燃劑來說，目前常用的是阻燃效果高且成本低廉的含鹵阻燃劑，但在對環(huán)保要求日益增高的今天，鹵系阻燃劑慢慢被淘汰，三聚氰胺聚磷酸鹽(MPP)阻燃劑逐漸成為研究的熱點(diǎn)，該類阻燃劑含有的氮磷具有協(xié)同阻燃作用，同時具有低煙、低毒、有毒氣體產(chǎn)生量少等優(yōu)點(diǎn)，但三聚氰胺聚磷酸鹽這種阻燃劑單獨(dú)用作PA6/PBT阻燃時，阻燃效果較差，不能滿足實(shí)際使用需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，提供一種具有高抗沖擊性的阻燃PA6/PBT復(fù)合材料及其制備方法。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案是：

提供一種阻燃PA6/PBT復(fù)合材料，其特征在于，按重量百分比計，其原料組成如下：PA6 50-60％、PBT 12-20％、相容劑5-10％、阻燃劑20-25％、成炭劑2-5％、阻燃協(xié)效劑1-3％；

所述相容劑為馬來酸酐接枝乙烯辛烯共聚物，接枝率為1.0％；

所述阻燃劑為三聚氰胺聚磷酸鹽(MPP)；

所述阻燃協(xié)效劑為4A分子篩。

按上述方案，所述PA6的熔融指數(shù)為15-20g/10min。

按上述方案，所述PBT的熔融指數(shù)為5-10g/10min。

按上述方案，所述成炭劑為三嗪類大分子成炭劑IFR-TCA。

本發(fā)明還提供上述阻燃PA6/PBT復(fù)合材料的制備方法，其包括以下步驟：將原料PA6、PBT、相容劑、阻燃劑、成炭劑、阻燃協(xié)效劑按比例稱取后放入高混機(jī)中混合3-5分鐘，然后將混合均勻的原料放入雙螺桿擠出機(jī)擠出成型得到阻燃PA6/PBT復(fù)合材料。

按上述方案，所述擠出成型工藝條件為：擠出機(jī)各段溫度分別為擠出機(jī)各段溫度分別為喂料口230-235℃、二區(qū)235-240℃、三區(qū)235-240℃、四區(qū)235-240℃、機(jī)頭240-245℃,喂料機(jī)轉(zhuǎn)速為120r/min，主機(jī)轉(zhuǎn)速為100r/min。

本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明選用MPP和三嗪類大分子成炭劑IFR-TCA以及4A分子篩對PA6/PBT復(fù)合材料進(jìn)行改性，MPP在燃燒過程中形成磷酸和偏磷酸覆蓋在材料基體表面，將復(fù)合材料氧化形成碳膜，對復(fù)合材料具有阻燃效果，而IFR-TCA對于PA6與PBT具有特定性的成炭作用，在高溫情況下使復(fù)合材料殘?zhí)剂咳匀缓芨?，添加?A分子篩能隔絕燃燒過程中產(chǎn)生的水分子和氮?dú)獾炔蝗細(xì)怏w向外界的釋放，降低燃燒區(qū)域氧氣的濃度，三者協(xié)同作用，對復(fù)合材料起到優(yōu)異的阻燃效果(阻燃級別達(dá)V-1級)，而且采用馬來酸酐接枝乙烯辛烯共聚物為相容劑，不僅能改善PA6與PBT體系之間的相容性，而且能夠起到增韌作用，提高復(fù)合材料的抗沖擊性能，使所得復(fù)合材料的抗沖擊強(qiáng)度達(dá)5.2-9.4KJ/m²。

具體實(shí)施方式

為使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

對比例1

制備PA6/PBT復(fù)合材料，方法如下：

稱取原料，各原料及重量份如下：PA6(熔指為15-20g/10min)80份、PBT(熔指為5-10g/10min)20份、將所有原料放入高混機(jī)中混合3-5分鐘，然后將混合均勻的原料放入雙螺桿擠出機(jī)中擠出成型，擠出機(jī)各段溫度分別為喂料口230-235℃、二區(qū)235-240℃、三區(qū)235-240℃、四區(qū)235-240℃、機(jī)頭240-245℃，喂料機(jī)轉(zhuǎn)速120r/min，主機(jī)轉(zhuǎn)速為100r/min，得到PA6/PBT復(fù)合材料。