專利名稱:一種阻燃增強(qiáng)高相比漏電起痕指數(shù)聚酰胺復(fù)合材料的制備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種阻燃增強(qiáng)高相比漏電起痕指數(shù)聚酰胺復(fù)合材料的制備，尤其涉及一種適用于注塑成型具有高電絕緣性能要求和阻燃增強(qiáng)要求的工程材料制品，適于低壓真空接觸器、斷路器、低壓開關(guān)、薄壁電子電氣元件等的聚酰胺改性材料，屬于改性聚酰胺技術(shù)領(lǐng)域：
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技術(shù)背景尼龍66是一種分子結(jié)構(gòu)內(nèi)含6個對稱亞甲基的均勻熱塑性高分子聚合物，具有高強(qiáng)度、耐磨、耐溶劑、自潤滑性好和使用溫度范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，是用途最廣的工程塑料之一，廣泛應(yīng)用于各種電子電氣設(shè)備和家電產(chǎn)品。由于目前的阻燃尼龍66所用的阻燃劑近80％為含鹵阻燃劑，特別是以多溴二苯醚和多溴聯(lián)苯類物質(zhì)為代表的含溴阻燃劑效率高、用量少、且價格適中，其效能/價格比非其他阻燃劑所能匹敵，因此我國電子電氣類產(chǎn)品中70％～80％都用此類阻燃劑。但是該類阻燃體系對材料的力學(xué)性能和電學(xué)性能都有非常大的不利影響，影響了材料在某些領(lǐng)域的應(yīng)用。
隨著我國電子電氣工業(yè)的迅速發(fā)展，基礎(chǔ)建設(shè)的大力投入，對于高電絕緣性能阻燃增強(qiáng)工程材料的需求日益增長。如低壓真空接觸器、斷路器、低壓開關(guān)、薄壁電子電氣元件等都需要具有很好的綜合力學(xué)性能、阻燃性能以及電絕緣性能的工程塑料，而其中以聚酰胺材料的用量最大。阻燃的聚酰胺由于添加了大量的阻燃劑，材料的力學(xué)性能和電絕緣性能都受到很大的影響，如表征材料絕緣性能的相比漏電起痕指數(shù)(CTI)可從600V降到225V甚至更低，直接影響了其在電子電氣領(lǐng)域的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供具有很好的電絕緣性能和高效阻燃性能，溴殘量低，可用于低壓電器材料的一種阻燃增強(qiáng)高相比漏電起痕指數(shù)聚酰胺復(fù)合材料的制備。
為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是提供一種阻燃增強(qiáng)高相比漏電起痕指數(shù)聚酰胺復(fù)合材料的制備，由一混合物組成，其重量配比組成為尼龍66 60-75％、紅磷母粒 5-10％、相容劑 2-10％、玻璃纖維 5-25％、抗氧劑 0-1％、溴化聚苯乙烯 7-15％。
其中尼龍66切片的相對粘度為2.4-3.8Pa·S，胺基含量為30-90meq/kg，端羧基含量為30-85meq/kg；紅磷母粒為聚酰胺樹脂作為基體，紅磷含量為25-60％的母粒；相容劑為聚丙烯或三元乙丙橡膠接枝不飽和酸或者酸酐的接枝聚合的低聚物，為EPDM-g-MAH，其熔融指數(shù)為0.5-150g/10min，接枝率為0.5-1％；玻璃纖維為無堿玻璃纖維，其表面經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑處理；抗氧劑為受阻酚類抗氧劑，是1010，也可以與亞磷酸酯類抗氧劑復(fù)配，為1010/168(1∶1)；溴化聚苯乙烯以聚苯乙烯為原料，經(jīng)溴化而成，溴含量≥55.0％。
本發(fā)明的制備工藝為(1)按重量配比秤取原料；(2)除玻璃纖維，將其他原料放入高混機(jī)中混合2-5分鐘；(3)出料；(4)將混合的原料加玻璃纖維用螺桿機(jī)擠出造粒，螺桿機(jī)的轉(zhuǎn)速為180-600轉(zhuǎn)/分，溫度為240-280℃。
紅磷在熱氧的作用下被氧化成磷的含氧酸，這種含氧酸既可覆蓋于被阻燃材料的表面，又可在材料表面加速材料脫水炭化。這樣，形成的液膜和炭層可將外部的氧、熱、可燃性揮發(fā)物與內(nèi)部的聚合物基質(zhì)隔開，達(dá)到阻燃的目的。用紅磷阻燃的聚酰胺在燃燒過程中，不產(chǎn)生有毒、有害氣體，是一類環(huán)保型阻燃材料。紅磷阻燃聚酰胺還能最大程度地保持材料的電絕緣性能。溴化聚苯乙烯與紅磷復(fù)配，通過協(xié)同作用，可獲得非常好的阻燃效果。BPS與工程塑料相容性好，對材料的機(jī)械性能影響小，可保留90％以上的力學(xué)性能。BPS屬于大分子型阻燃劑，與聚酰胺的相容性好，不析出，不遷移，表面不起霜，抗靜電性能優(yōu)良。
玻璃纖維的加入可顯著地提高聚酰胺的綜合力學(xué)性能，使材料能達(dá)到工程級應(yīng)用。
相容劑的加入可提高聚合物和紅磷母粒、溴化聚苯乙烯以及玻璃纖維的粘合能力，使各相能獲得更好的分散效果，發(fā)揮更好的協(xié)同作用。
抗氧劑使尼龍66在加工過程中具有良好的加工穩(wěn)定性，避免色澤、性能發(fā)生變化。
本發(fā)明采用尼龍66作為基體樹脂，制得一種阻燃增強(qiáng)高相比漏電起痕指數(shù)聚酰胺復(fù)合材料，解決了阻燃劑對尼龍66電絕緣性能的影響，是一種高電絕緣性能的阻燃的尼龍66改性材料。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是采用兩種阻燃劑體系復(fù)配，摒棄了傳統(tǒng)的溴-銻阻燃體系，具有優(yōu)異的電絕緣性能和阻燃性能，并且溴殘量低，阻燃等級可達(dá)到UL94標(biāo)準(zhǔn)的V0級，電絕緣性能用相對漏電起痕指數(shù)(CTI)進(jìn)行評價可達(dá)到400V以上，同時具有非常好的剛性、高耐熱、尺寸穩(wěn)定性好沒，滿足低壓電器的性能要求。
具體實(shí)施方案下面結(jié)合實(shí)施例，對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明實(shí)施例1和2以尼龍66為基體樹脂，紅磷母粒和溴化聚苯乙烯為阻燃劑，相容劑為EPDM-g-MAH。
配比1-2(重量％)(表1)
將上述組分除玻璃纖維外按比例放入高混機(jī)中混合4分鐘，然后加玻璃纖維用螺桿擠出機(jī)擠出造粒，加工溫度在270℃，螺桿轉(zhuǎn)數(shù)在450轉(zhuǎn)/分。
對實(shí)施例1和實(shí)施例2所得的一種阻燃增強(qiáng)高相比漏電起痕指數(shù)聚酰胺復(fù)合材料性能與傳統(tǒng)的溴-銻阻燃體系對比阻燃性能和電絕緣性能測試依據(jù)UL94標(biāo)準(zhǔn)。(表2)
權(quán)利要求
1.一種阻燃增強(qiáng)高相比漏電起痕指數(shù)聚酰胺復(fù)合材料，其特征在于，由一混合物組成，其重量配比組成為尼龍66 60-75％、紅磷母粒 5-10％、相容劑 2-10％、玻璃纖維 5-25％、抗氧劑 0-1％、溴化聚苯乙烯 7-15％。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的一種阻燃增強(qiáng)高相比漏電起痕指數(shù)聚酰胺復(fù)合材料，其特征在于，所述的尼龍66切片的相對粘度為2.4-3.8Pa·S，胺基含量為30-90meq/kg，端羧基含量為30-85meq/kg。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的一種阻燃增強(qiáng)高相比漏電起痕指數(shù)聚酰胺復(fù)合材料，其特征在于，所述的紅磷母粒為以聚酰胺樹脂為基體，紅磷含量為25-60％的母粒。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的一種阻燃增強(qiáng)高相比漏電起痕指數(shù)聚酰胺復(fù)合材料，其特征在于，所述的相容劑為聚丙烯或三元乙丙橡膠接枝不飽和酸或者酸酐的接枝聚合的低聚物，為EPDM-g-MAH，其熔融指數(shù)為0.5-150g/10min，接枝率為0.5-1％。
5.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的一種阻燃增強(qiáng)高相比漏電起痕指數(shù)聚酰胺復(fù)合材料，其特征在于，所述的玻璃纖維為無堿玻璃纖維，其表面經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑處理。
6.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的一種阻燃增強(qiáng)高相比漏電起痕指數(shù)聚酰胺復(fù)合材料，其特征在于，所述的抗氧劑為受阻酚類抗氧劑，是1010，也可以與亞磷酸酯類抗氧劑復(fù)配，為1010/168(1∶1)。
7.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的一種阻燃增強(qiáng)高相比漏電起痕指數(shù)聚酰胺復(fù)合材料，其特征在于，所述的溴化聚苯乙烯以聚苯乙烯作為原料，經(jīng)溴化而成，溴含量≥55.0％。
8.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的一種阻燃增強(qiáng)高相比漏電起痕指數(shù)聚酰胺復(fù)合材料的制備，其特征在于，其制備工藝為(1)按重量配比秤取原料；(2)除玻璃纖維，將其他原料放入高混機(jī)中混合2-5分鐘；(3)出料；(4)將混合的原料加玻璃纖維用螺桿機(jī)擠出造粒，螺桿機(jī)的轉(zhuǎn)速為180-600轉(zhuǎn)/分，溫度為240-280℃。
專利摘要
本發(fā)明涉及一種阻燃增強(qiáng)高相比漏電起痕指數(shù)聚酰胺復(fù)合材料的制備，它由一混合物組成，其重量百分比組成為尼龍66 55－75％、紅磷母粒5－10％、相容劑2－10％、玻璃纖維15－25％、抗氧劑0－1％、溴化聚苯乙烯10－15％。其制備工藝為按重量配比秤取原料；除玻璃纖維，將其他原料放入高混機(jī)中混合2－5分鐘；出料；將混合的原料加玻璃纖維用螺桿機(jī)擠出造粒，螺桿機(jī)的轉(zhuǎn)速為180－600轉(zhuǎn)/分，溫度為240－280℃。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是具有高效的阻燃性能，并且溴殘留量低，阻燃等級可達(dá)到UL94標(biāo)準(zhǔn)的V0級，電絕緣性能用相對漏電起痕指數(shù)(CTI)進(jìn)行評價可達(dá)到400V以上，同時具有非常好的剛性、高耐熱、尺寸穩(wěn)定性好。
文檔編號C08K3/00GK1990552SQ200510112127
公開日2007年7月4日 申請日期2005年12月28日
發(fā)明者陳曉東, 肖健, 楊濤, 孟成銘, 吳小龍 申請人:上海日之升新技術(shù)發(fā)展有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan