本申請是申請?zhí)枮?01410833271.5，申請日為2014年12月29日，發(fā)明創(chuàng)造名稱為“環(huán)保型阻燃pa6材料及其制備方法”的發(fā)明專利申請的分案申請。本發(fā)明涉及一種高分子材料，具體涉及一種環(huán)保型阻燃pa6材料。
背景技術(shù)：
：pa6（又名尼龍6或者聚酰胺6）由于具有熱塑性、輕質(zhì)、韌性好、耐化學(xué)品和耐久性好等特性，尤其是具有良好的耐磨性、自潤滑性和耐溶劑性，是電子電氣工業(yè)、軌道交通車輛結(jié)構(gòu)部件用量較大的工程塑料之一。但是pa6的極限氧指數(shù)只有22%左右，因此，需要對其進(jìn)行必要的阻燃改性?，F(xiàn)有的阻燃pa6主要包括溴/銻阻燃pa6（如中國專利文獻(xiàn)cn102146207a和中國專利文獻(xiàn)cn103102680a）和環(huán)保型阻燃pa6（如中國專利文獻(xiàn)cn101684196a、中國專利文獻(xiàn)cn102558850a、中國專利文獻(xiàn)cn102898683a、中國專利文獻(xiàn)cn103788638a、中國專利文獻(xiàn)cn104004347a等）。溴/銻阻燃pa6的優(yōu)點(diǎn)在于：采用較少的阻燃劑即可獲得較好的阻燃效果；缺點(diǎn)則是：燃燒時產(chǎn)生大量的腐蝕性有毒氣體及煙塵，易產(chǎn)生次生災(zāi)害。環(huán)保型阻燃pa6的優(yōu)點(diǎn)在于：無有毒有害氣體產(chǎn)生；缺點(diǎn)則是：需要大量的阻燃劑才能獲得較好的阻燃效果。然而，對于阻燃pa6而言，最大的問題在于：經(jīng)阻燃改性后的摩擦系數(shù)增加、耐磨性降低、脆性增大，限制了其在工程領(lǐng)域中的應(yīng)用。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的之一在于解決上述問題，提供一種在獲得較好的阻燃效果的同時，生產(chǎn)成本較低、耐摩性較好的環(huán)保型阻燃pa6材料。本發(fā)明的另一目的在于提供上述環(huán)保型阻燃pa6材料的制備方法。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的之一的技術(shù)方案是：一種環(huán)保型阻燃pa6材料，它是由下述重量份的組分制成：pa6樹脂100份，復(fù)合阻燃劑10～40份，相容增韌劑1～10份。所述的復(fù)合阻燃劑由雙磷酸季戊四醇酯密胺鹽（mpp）、三聚氰胺氰尿酸鹽（mca）、次磷酸鋁、聚硅氧烷、聚四氟乙烯按照（3～12）∶（5～15）∶（5～25）∶（0.5～5.0）∶（0.1～2.0）的重量比組成，優(yōu)選按照（5～9）∶（7～9）∶（9～18）∶（1.3～2.0）∶（0.4～1.0）的重量比組成。為了提高環(huán)保型阻燃pa6材料的力學(xué)性能，所述的相容增韌劑優(yōu)選為由mbs（甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯-三元共聚物）接枝馬來酸酐的接枝共聚物。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明另一目的的技術(shù)方案是：上述環(huán)保型阻燃pa6材料的制備方法，具有以下步驟：①將按照配方稱取的pa6樹脂、復(fù)合阻燃劑、相容增韌劑倒入高速混合機(jī)中混合，直至混合所產(chǎn)生的摩擦熱使得物料溫度升高至90℃～110℃，出料冷卻；②將冷卻后的混合物料送入到雙螺桿擠出機(jī)中熔融擠出，所擠出的條料經(jīng)水槽冷卻、牽引進(jìn)入切粒機(jī)造粒，即得環(huán)保型阻燃pa6材料。上述步驟②中，雙螺桿擠出機(jī)各區(qū)的溫度為：t1=140℃～150℃，t2=160℃～170℃，t3=180℃～190℃，t4=190℃～200℃，t5=210℃～220℃，t6=230℃～240℃，t7=230℃～240℃，t8=235℃～240℃，t9=230℃～240℃，t模=220℃～230℃。本發(fā)明具有的積極效果：（1）本發(fā)明采用雙磷酸季戊四醇酯密胺鹽、三聚氰胺氰尿酸鹽、次磷酸鋁、聚硅氧烷、聚四氟乙烯組成的復(fù)合阻燃體系對pa6進(jìn)行阻燃改性，在用量較少的情況下，即可獲得較好的阻燃效果（氧指數(shù)大于31，垂直燃燒v-0級）、較低的發(fā)煙量低、且無有毒有害氣體產(chǎn)生，因此，生產(chǎn)成本較低。（2）本發(fā)明的環(huán)保型阻燃pa6材料通過聚硅氧烷和聚四氟乙烯與氮磷化合物配合使用，不僅能夠提高pa6材料的抗滴落性能，而且能夠有效降低pa6材料的摩擦系數(shù)，提高滑爽性，從而具有較好的耐磨性，擴(kuò)大了其在工程領(lǐng)域中的應(yīng)用。（3）本發(fā)明的環(huán)保型阻燃pa6材料在不添加玻璃纖維的情況下仍然具有較好的耐高溫性，其維卡軟化溫度能夠達(dá)到185℃以上。（4）本發(fā)明的環(huán)保型阻燃pa6材料通過添加接枝改性的mbs相容增韌劑，有效提高了環(huán)保型阻燃pa6材料的抗沖擊強(qiáng)度，降低了脆性，從而具有更為廣泛的應(yīng)用。（5）本發(fā)明的環(huán)保型阻燃pa6材料除了復(fù)合阻燃體系和相容增韌劑外，無需其它助劑，這樣進(jìn)一步降低了生產(chǎn)成本。具體實(shí)施方式（實(shí)施例1）本實(shí)施例的環(huán)保型阻燃pa6材料由下述重量的組分制成：100kg的pa6樹脂，7kg的雙磷酸季戊四醇酯密胺鹽，7kg的三聚氰胺氰尿酸，9kg的次磷酸鋁，2.0kg的聚硅氧烷，0.5kg的聚四氟乙烯以及5kg的由mbs接枝馬來酸酐的接枝共聚物。上述環(huán)保型阻燃pa6材料的制備方法具有以下步驟：①先將100kg的pa6樹脂、7kg的雙磷酸季戊四醇酯密胺鹽、7kg的三聚氰胺氰尿酸、9kg的次磷酸鋁、2.0kg的聚硅氧烷、0.5kg的聚四氟乙烯以及5kg的由mbs接枝馬來酸酐的接枝共聚物倒入轉(zhuǎn)速為900轉(zhuǎn)/分鐘的高速混合機(jī)中混合，直至混合所產(chǎn)生的摩擦熱使得物料溫度升高至100℃，出料冷卻。②將冷卻后的混合物料送入到雙螺桿擠出機(jī)中熔融擠出；所擠出的條料經(jīng)水槽冷卻、牽引進(jìn)入切粒機(jī)造粒，即得環(huán)保型阻燃pa6材料。雙螺桿擠出機(jī)各區(qū)的溫度為：t1=140℃～150℃，t2=160℃～170℃，t3=180℃～190℃，t4=190℃～200℃，t5=210℃～220℃，t6=230℃～240℃，t7=230℃～240℃，t8=235℃～240℃，t9=230℃～240℃，t模=220～230℃。（實(shí)施例2～實(shí)施例6）各實(shí)施例的環(huán)保型阻燃pa6材料與實(shí)施例1基本相同，不同之處在于各組分的重量配比，具體見表1。表1實(shí)施例1實(shí)施例2實(shí)施例3實(shí)施例4實(shí)施例5實(shí)施例6pa6樹脂100kg100kg100kg100kg100kg100kgmpp7kg5kg6kg7kg9kg6kgmca7kg8kg7kg9kg9kg7kg次磷酸鋁9kg11kg14kg12kg15kg18kg聚硅氧烷2.0kg1.5kg1.3kg1.8kg1.5kg1.5kg聚四氟乙烯0.5kg0.5kg0.4kg0.4kg0.8kg1.0kg相容增韌劑5kg5kg5kg5kg8kg8kg（應(yīng)用例）將實(shí)施例1～實(shí)施例6制得的環(huán)保型阻燃pa6材料采用注塑成型機(jī)注塑標(biāo)準(zhǔn)試樣，并按國家標(biāo)準(zhǔn)對該標(biāo)準(zhǔn)試樣進(jìn)行相關(guān)性能測試，測試結(jié)果見表2。表2測試性能實(shí)施例1實(shí)施例2實(shí)施例3實(shí)施例4實(shí)施例5實(shí)施例6拉伸強(qiáng)度/mpa51.2650.8248.4349.3148.1746.49懸臂梁抗缺口沖擊強(qiáng)度/kj·m-26.886.915.576.127.767.26彎曲強(qiáng)度/mpa75.6871.8274.9373.6469.6567.24彎曲模量/mpa217821662437241721892085氧指數(shù)/%31.231.631.531.432.733.2垂直燃燒v-0v-0v-0v-0v-0v-0微卡軟化溫度/℃186189188191187187摩擦系數(shù)0.1820.1810.1920.1910.1620.160抗滴落性能v-0v-0v-0v-0v-0v-0（對比例1～對比例3）各對比例的環(huán)保型阻燃pa6材料與實(shí)施例1基本相同，不同之處在于各組分的重量配比，具體見表3。表3實(shí)施例1對比例1對比例2對比例3pa6樹脂100kg100kg100kg100kgmpp7kg7kg7kg7kgmca7kg7kg7kg7kg次磷酸鋁9kg9kg9kg9kg聚硅氧烷2.0kg-2.0kg-聚四氟乙烯0.5kg0.5kg--相容增韌劑5kg5kg5kg5kg（對比應(yīng)用例）將對比例1～對比例3制得的環(huán)保型阻燃pa6材料采用注塑成型機(jī)注塑標(biāo)準(zhǔn)試樣，并按國家標(biāo)準(zhǔn)對該標(biāo)準(zhǔn)試樣進(jìn)行相關(guān)性能測試，測試結(jié)果見表4。表4測試性能實(shí)施例1對比例1對比例2對比例3拉伸強(qiáng)度/mpa51.2652.5551.8753.26懸臂梁抗缺口沖擊強(qiáng)度/kj·m-26.887.036.757.15彎曲強(qiáng)度/mpa75.6877.2177.6978.25彎曲模量/mpa2178235324292517氧指數(shù)/%31.230.130.527.7垂直燃燒v-0v-0v-0v-1微卡軟化溫度/℃186167172158摩擦系數(shù)0.1820.5690.4360.832抗滴落性能v-0v-0v-1v-1當(dāng)前第1頁12