一種尼龍組合物及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種尼龍組合物，由以下重量份數(shù)的組分制備而成：尼龍6樹脂：65-67份、玻璃纖維：15-30份、阻燃劑：15-18份、鐵黑：2-10份、加工助劑：0.9-1.6份。本發(fā)明制得的深色尼龍組合物具有較高的力學(xué)性能、CTI值，且容易加工；本發(fā)明中的色粉選用鐵黑色粉代替炭黑或是黑母粒，能有效避免炭黑對(duì)組合物的電氣性能如CTI的不良影響。
【專利說(shuō)明】[0001] 一種尼龍組合物及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002] 本發(fā)明涉及高分子復(fù)合材料【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種尼龍組合物及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0003] 尼龍材料具有均衡的強(qiáng)韌性和優(yōu)良的耐熱性，尼龍樹脂本身的阻燃級(jí)別可以達(dá)到 UL 94V-2級(jí)別，并且易于進(jìn)行阻燃改性。，常被用于制造阻燃級(jí)別要求更高的電子電器中。 溴銻阻燃體系是尼龍材料優(yōu)良的阻燃劑，但溴銻阻燃劑對(duì)材料的電氣性能，如相比漏電指 數(shù)（CTI)影響很大，CTI 一般只能達(dá)到250V。在深色制件特別是黑色材料中，需要加入炭黑 或是黑母粒進(jìn)行調(diào)色，但炭黑和黑母粒的加入會(huì)導(dǎo)致材料CTI性能的進(jìn)一步下降，從而影 響了材料的使用范圍。使用紅磷阻燃玻纖增強(qiáng)尼龍6材料，雖然能做到CTI值比較高，但紅 磷本身的顏色導(dǎo)致其只能用于棕紅色或是黑色產(chǎn)品中，嚴(yán)重限制了其使用范圍。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種尼龍組合物及其制備方法，其制備的尼龍組 合物具有良好電氣性能。
[0005] 本發(fā)明的技術(shù)方案為： 一種尼龍組合物，它包括以下重量份比的組分：尼龍6樹脂：65-67份、玻璃纖維： 15-30份、阻燃劑：15-18份、鐵黑：2-10份、加工助劑：0· 9-1. 6份。
[0006] 所述的尼龍6樹脂為中高粘度的尼龍6切片，相對(duì)粘度為2. 3-3. 4。
[0007] 所述的玻璃纖維為直徑7-15微米的無(wú)堿玻璃纖維。
[0008] 所述的阻燃劑由溴系阻燃劑和三氧化二銻組成；所述溴系阻燃劑選用溴化十溴二 苯乙烷、溴化環(huán)氧樹脂、溴化聚苯乙烯或聚溴化苯乙烯。
[0009] 所述溴系阻燃劑和三氧化二銻的重量份比為3. 5-4. 5 :1。
[0010] 所述的加工助劑包括潤(rùn)滑劑和抗氧劑；所述的潤(rùn)滑劑為硅油、脂肪酸酰胺、硬脂酸 金屬皂類、脂肪雙酰胺蠟類、聚乙烯蠟類和褐煤蠟酸乙二醇酯類中的一種或兩種以上的混 合物；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的混合物。
[0011] 所述的亞磷酸酯類抗氧劑選用抗氧劑三[2. 4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯(抗氧劑 168)，受阻酚類抗氧劑選用抗氧劑Ν，Ν' -雙-(3-(3, 5-二叔丁基-4-羥基苯基）丙?；?己二胺(抗氧劑1098)。
[0012] 一種尼龍組合物的制備方法，包括以下步驟： (1) 、將尼龍6樹脂、阻燃劑、色粉和加工助劑按重量份比加入高速混合機(jī)中，在高速混 合機(jī)中攪拌3-5min直至混合均勻； (2) 、然后將混合均勻后的混合物料和玻璃纖維分別加入雙螺桿擠出機(jī)中熔融擠出，造 粒，制備得到尼龍組合物。
[0013] 所述的尼龍6樹脂在混合前在溫度為90-100°C的環(huán)境下干燥5-6h。
[0014] 所述的雙螺桿擠出機(jī)一區(qū)溫度160-200°C，二區(qū)溫度200-240°C，三區(qū)溫度 210-250°C，四區(qū)溫度225-255°C，五區(qū)溫度220-260°C，六區(qū)溫度220-260°C，機(jī)頭溫度 225-255°C，主機(jī)轉(zhuǎn)速是 15-35HZ。
[0015] 本發(fā)明同現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果：本發(fā)明制得的深色尼龍組合 物具有較高的力學(xué)性能、CTI值，且容易加工；深色尼龍組合物中使用炭黑或是黑母粒進(jìn)行 調(diào)色，加入的炭黑在腐蝕液和電壓的作用下，易于在組合物中形成導(dǎo)電通路，從而導(dǎo)致組合 物電氣性能，如CTI和灼熱絲等的降低。本發(fā)明中的色粉選用鐵黑色粉代替炭黑或是黑母 粒，能有效避免炭黑對(duì)組合物的電氣性能如CTI的不良影響，提高組合物的CTI，灼熱絲等 電氣性能。

【具體實(shí)施方式】
[0016] 以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0017] 以下實(shí)施例和對(duì)比例中樣品的機(jī)械性能測(cè)試方法：尼龍組合物采用ASTM標(biāo)準(zhǔn)注 塑，測(cè)試試樣均使用塑料注塑機(jī)在230-250°C下注塑成型。
[0018] 樣條尺寸(長(zhǎng)度X寬度X厚度)分別為：拉伸樣條(啞鈴型):170 mmX 13 mmX 3. 2 謹(jǐn)；彎曲樣條：127謹(jǐn)X13謹(jǐn)X3.2謹(jǐn)；無(wú)缺口沖擊樣條：127謹(jǐn)X13謹(jǐn)X3.2謹(jǐn)；缺口 沖擊樣條：127 _X13 _X3. 2 mm，V型缺口 ：缺口深度為1/5;阻燃樣條，127 _X13 mmX3. 2 mm〇
[0019] 試樣成型后在溫度為（23±2) °C、濕度為（50±5)%的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境中放置24h后測(cè) 試機(jī)械性能，CTI測(cè)試是在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境中放置48H后測(cè)試，測(cè)試環(huán)境為（23±2)°C、濕度為 (50 ±5) %。
[0020] 拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率：按ASTM D638測(cè)試，拉伸速度為5mm/min ;彎曲強(qiáng)度和彎 曲模量：按ASTM D790測(cè)試，彎曲速度為1. 25mm/min ;簡(jiǎn)支梁缺口沖擊強(qiáng)度：按ASTM D6110 測(cè)試；玻纖含量：按ASTM D2584測(cè)試；阻燃級(jí)別：按UL94測(cè)試。
[0021] 實(shí)施例1 (1)、一種尼龍組合物，包括以下重量份比的組分： 尼龍6樹脂 67份， 無(wú)堿玻璃纖維 15份， 阻燃劑 18份， 鐵黑 2份 加工助劑 〇. 9份； 其中，尼龍6樹脂在混合前在溫度為KKTC的環(huán)境下干燥5h;阻燃劑是由14份十溴二 苯乙烷和4份三氧化二銻組成；加工助劑是由0. 5份硅油潤(rùn)滑劑、0. 2份抗氧劑1098和0. 2 份抗氧劑168組成。
[0022] (2)、一種尼龍組合物的制備方法： 首先將尼龍6樹脂、阻燃劑、鐵黑和加工助劑按重量份比加入高速混合機(jī)中攪拌3min 后，然后將混合均勻的混合物料加入雙螺桿擠出機(jī)的加料口，同時(shí)將無(wú)堿玻璃纖維按重量 份比從雙螺桿擠出機(jī)的排氣口加入，經(jīng)熔融共混，擠出造粒成組合物，其相關(guān)性能詳見(jiàn)表1。 其中雙螺桿擠出機(jī)的工藝參數(shù)設(shè)置為：一區(qū)溫度160°C，二區(qū)溫度200°C，三區(qū)溫度210°C， 四區(qū)溫度225°C，五區(qū)溫度220°C，六區(qū)溫度220°C，機(jī)頭溫度225°C，主機(jī)轉(zhuǎn)速是15-35HZ。
[0023] 實(shí)施例2 (1)、一種尼龍組合物，包括以下重量份比的組分： 尼龍6樹脂 67份， 無(wú)堿玻璃纖維 20份， 阻燃劑 16份， 鐵黑 6份 加工助劑 1. 2份； 其中，尼龍6樹脂在混合前在溫度為90°C的環(huán)境下干燥6h ;阻燃劑是由13份溴化聚苯 乙烯和3份三氧化二銻組成；加工助劑是由0. 6份脂肪酸酰胺潤(rùn)滑劑、0. 3份抗氧劑1098和 0.3份抗氧劑168組成。
[0024] (2)、一種尼龍組合物的制備方法： 首先將尼龍6樹脂、阻燃劑、鐵黑和加工助劑按重量份比加入高速混合機(jī)中攪拌4min 后，然后將混合均勻的混合物料加入雙螺桿擠出機(jī)的加料口，同時(shí)將無(wú)堿玻璃纖維按重量 份比從雙螺桿擠出機(jī)的排氣口加入，經(jīng)熔融共混，擠出造粒成組合物，其相關(guān)性能詳見(jiàn)表1。 其中雙螺桿擠出機(jī)的工藝參數(shù)設(shè)置為：雙螺桿擠出機(jī)一區(qū)溫度180°C，二區(qū)溫度210°C，三 區(qū)溫度230°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235°C，主機(jī)轉(zhuǎn)速 是 15-35HZ。
[0025] 實(shí)施例3 (1)、一種尼龍組合物，包括以下重量份比的組分： 尼龍6樹脂 65份， 無(wú)堿玻璃纖維 30份， 阻燃劑 15份， 鐵黑 10份 加工助劑 1. 6份； 其中，尼龍6樹脂在混合前在溫度為KKTC的環(huán)境下干燥5h ;阻燃劑是由12份溴化環(huán) 氧樹脂和3份三氧化二銻組成；加工助劑是由1份褐煤蠟酸乙二醇酯類潤(rùn)滑劑、0. 3份抗氧 劑1098和0. 3份抗氧劑168組成。
[0026] (2)、一種尼龍組合物的制備方法： 首先將尼龍6樹脂、阻燃劑、鐵黑和加工助劑按重量份比加入高速混合機(jī)中攪拌5min 后，然后將混合均勻的混合物料加入雙螺桿擠出機(jī)的加料口，同時(shí)將無(wú)堿玻璃纖維按重量 份比從雙螺桿擠出機(jī)的排氣口加入，經(jīng)熔融共混，擠出造粒成組合物，其相關(guān)性能詳見(jiàn)表1。 其中雙螺桿擠出機(jī)的工藝參數(shù)設(shè)置為：雙螺桿擠出機(jī)一區(qū)溫度200°C，二區(qū)溫度220°C，三 區(qū)溫度240°C，四區(qū)溫度240°C，五區(qū)溫度240°C，六區(qū)溫度230°C，機(jī)頭溫度245°C，主機(jī)轉(zhuǎn)速 是 15-35HZ。
[0027] 實(shí)施例4 (1)、一種尼龍組合物，包括以下重量份比的組分： 尼龍6樹脂 67份， 無(wú)堿玻璃纖維 20份， 阻燃劑 16份， 鐵黑 8份 加工助劑 1. 2份； 其中，尼龍6樹脂在混合前在溫度為KKTC的環(huán)境下干燥5h ;阻燃劑是由13份聚溴化 苯乙烯和3份三氧化二銻組成；加工助劑是由0. 6份聚乙烯蠟類潤(rùn)滑劑、0. 3份抗氧劑1098 和〇. 3份抗氧劑168組成。
[0028] (2)、一種尼龍組合物的制備方法： 首先將尼龍6樹脂、阻燃劑、鐵黑和加工助劑按重量份比加入高速混合機(jī)中攪拌5min 后，然后將混合均勻的混合物料加入雙螺桿擠出機(jī)的加料口，同時(shí)將無(wú)堿玻璃纖維按重量 份比從雙螺桿擠出機(jī)的排氣口加入，經(jīng)熔融共混，擠出造粒成組合物，其相關(guān)性能詳見(jiàn)表1。 其中雙螺桿擠出機(jī)的工藝參數(shù)設(shè)置為：雙螺桿擠出機(jī)一區(qū)溫度200°C，二區(qū)溫度240°C，三 區(qū)溫度250°C，四區(qū)溫度255°C，五區(qū)溫度260°C，六區(qū)溫度260°C，機(jī)頭溫度255°C，主機(jī)轉(zhuǎn)速 是 15-35HZ。
[0029] 表 1

【權(quán)利要求】
1. 一種尼龍組合物，其特征在于，由以下重量份數(shù)的組分制備而成：尼龍6樹脂：65-67 份、玻璃纖維=15-30份、阻燃劑：15-18份、鐵黑：2-10份、加工助劑：0. 9-1. 6份。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種尼龍組合物，其特征在于：所述的尼龍6樹脂為中高粘 度的尼龍6切片，相對(duì)粘度為2. 3-3. 4。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種尼龍組合物，其特征在于：所述的玻璃纖維為直徑7-15 微米的無(wú)堿玻璃纖維。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種尼龍組合物，其特征在于：所述的阻燃劑由溴系阻燃劑 和三氧化二銻組成；所述溴系阻燃劑選用十溴二苯乙烷、溴化環(huán)氧樹脂、溴化聚苯乙烯或聚 溴化苯乙烯。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種尼龍組合物，其特征在于：所述溴系阻燃劑和三氧化二 銻的重量份比為3. 5-4. 5 :1。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種尼龍組合物，其特征在于：所述的加工助劑包括潤(rùn)滑劑 和抗氧劑；所述的潤(rùn)滑劑為硅油、脂肪酸酰胺、硬脂酸金屬皂類、脂肪雙酰胺蠟類、聚乙烯蠟 類和褐煤蠟酸乙二醇酯類中的一種或兩種以上的混合物；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的混合物。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種尼龍組合物，其特征在于：所述的受阻酚類抗氧劑選用 抗氧劑Ν，Ν' -雙-(3-(3, 5-二叔丁基-4-羥基苯基）丙?；┘憾罚凰龅膩喠姿狨ヮ?抗氧劑選用抗氧劑三[2. 4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯。
8. 權(quán)利要求1所述的一種尼龍組合物的制備方法，其特征在于：包括以下步驟： (1) 、將尼龍6樹脂、阻燃劑、鐵黑和加工助劑按重量份比加入高速混合機(jī)中，在高速混 合機(jī)中攪拌3-5min直至混合均勻； (2) 、然后將混合均勻后的混合物料和玻璃纖維分別加入雙螺桿擠出機(jī)中熔融擠出，造 粒，制備得到尼龍組合物。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種尼龍組合物的制備方法，其特征在于：所述的尼龍6樹 脂在混合前在溫度為90-100°C的環(huán)境下干燥5-6h。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種尼龍組合物的制備方法，其特征在于：所述的雙螺桿 擠出機(jī)一區(qū)溫度為160-200°C，二區(qū)溫度為200-240°C，三區(qū)溫度為210-250°C，四區(qū)溫度為 225-255°C，五區(qū)溫度為220-260°C，六區(qū)溫度為220-260°C，機(jī)頭溫度為225-255°C，主機(jī)轉(zhuǎn) 速是 15-35HZ。
【文檔編號(hào)】C08L77/02GK104098892SQ201310120443
【公開(kāi)日】2014年10月15日 申請(qǐng)日期:2013年4月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月9日
【發(fā)明者】楊桂生, 吳安琪 申請(qǐng)人:合肥杰事杰新材料股份有限公司