一種有鹵阻燃長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)尼龍復(fù)合材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)尼龍復(fù)合材料及其制備方法，屬于高分子材料領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 尼龍ΙΟΤ(ΡΑΙΟΤ)為耐高溫半芳香族尼龍，是由脂肪族二胺或二酸與帶芳香環(huán)的二 酸或二胺，經(jīng)縮聚而制得，是芳香族尼龍的一種。由于在尼龍分子主鏈段中導(dǎo)入了芳香環(huán)， 從而提高了耐熱性和力學(xué)性能，降低了吸水率等，并且有較好的性價(jià)比，是介于通用工程塑 料尼龍和耐高溫工程塑料PEEK之間的耐熱性高的樹(shù)脂，主要用于汽車和電氣電子工業(yè)。由 于電器設(shè)備內(nèi)部元件的溫度會(huì)上升，且溫度較高，因此需要材料具有阻燃的功能。現(xiàn)有的玻 纖增強(qiáng)高溫尼龍材料均為段玻纖增強(qiáng)高溫尼龍材料，玻纖經(jīng)過(guò)螺桿剪切，使得玻纖的保留 長(zhǎng)度低于1毫米，導(dǎo)致材料的強(qiáng)度、剛性、韌性均有所下降。由于PAlOT的加工溫度和分解 溫度接近，所以PAlOT材料在加工的同時(shí)，材料會(huì)有所分解。尤其通過(guò)熔融浸漬工藝無(wú)法制 備出阻燃長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)PAlOT材料，主要是在浸漬設(shè)備中，玻璃纖維紗很難分散，界面無(wú)法填 充PAlOT材料，導(dǎo)致注塑的長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)PAlOT材料制品表面差，玻纖團(tuán)聚嚴(yán)重，因此限制了 尼龍的廣泛應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于：提供一種有鹵阻燃長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)尼龍復(fù)合材料及其制備方法， 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)很難制備出高性能阻燃長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)尼龍材料，尤其是高性能阻燃長(zhǎng)玻纖增強(qiáng) 尼龍IOT材料，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中生產(chǎn)不足，并且長(zhǎng)玻纖母粒和阻燃母粒共混導(dǎo)致的阻 燃劑分散不均勻的缺陷，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)更加環(huán)保、高效，提高增強(qiáng)阻燃高溫尼龍的力學(xué)性能、尺 寸穩(wěn)定性和耐高溫蠕變性，使得該材料應(yīng)用范圍更加廣闊。
[0004] 本發(fā)明的方案如下：一種有鹵阻燃長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)尼龍復(fù)合材料，按質(zhì)量百分比，所述 母粒中包含10?40%的半芳香族尼龍、20?50%的長(zhǎng)玻璃纖維、13?18%的有鹵阻燃劑、 0. 3?0. 8%的流動(dòng)改性劑以及0. 3?0. 7%熱穩(wěn)定劑，所述半芳香族尼龍為PA6T或ΡΑ9?'或 PAlOT 或 PA12T。
[0005] 優(yōu)選地，所述的有鹵阻燃劑為溴化聚苯乙烯和納米三氧化二銻的混合物，且溴化 聚苯乙烯和納米三氧化二銻的質(zhì)量比為3:1。
[0006] 優(yōu)選地，所述的流動(dòng)改性劑為長(zhǎng)鏈多官能團(tuán)酯，熱分解溫度多350°C。
[0007] 上述復(fù)合材料的制備方法如下：按所述母粒中各成分的質(zhì)量百分含量，取所述半 芳香族尼龍，長(zhǎng)玻璃纖維，流動(dòng)改性劑，熱穩(wěn)定劑，首先將半芳香族尼龍、流動(dòng)改性劑和熱穩(wěn) 定劑利用雙螺桿擠出機(jī)共混擠出，同時(shí)，在長(zhǎng)玻璃纖維上接枝所述半芳香族尼龍，再通過(guò)連 續(xù)生產(chǎn)長(zhǎng)玻纖的模具對(duì)玻璃纖維進(jìn)行浸漬，即將擠出機(jī)擠出的混料包覆在接枝有半芳香族 尼龍的長(zhǎng)玻璃纖維的表面，冷卻后切粒成8?12 mm的顆粒即完成制備，獲得高性能有鹵阻 燃長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)尼龍復(fù)合材料。
[0008] 所述長(zhǎng)玻璃纖維表面接枝所述半芳香族尼龍的具體步驟為：玻璃纖維紗在150? 200°C溫度條件下保溫5?10分鐘；然后，將玻璃纖維紗在含有所述半芳香族尼龍的濃硫酸 溶液中浸泡5?10分鐘；之后，用去離子水對(duì)玻璃纖維紗進(jìn)行噴霧，停留時(shí)間5?10分鐘； 然后，用去離子水對(duì)玻璃纖維紗進(jìn)行噴淋，直至表面PH多6. 5 ;最后，將玻璃纖維紗烘干，將 玻璃纖維紗纏繞成卷。
[0009] 以長(zhǎng)玻璃纖維表面接枝PAlOT為例，玻纖纖維紗浸泡后再用去離子水進(jìn)行噴霧， 使得濃硫酸的濃度降低，PAlOT在玻纖表面析出；且利用濃硫酸吸水產(chǎn)生大量的熱量來(lái)促 進(jìn)玻纖表面產(chǎn)生接枝反應(yīng)，再經(jīng)過(guò)噴淋去除多余的硫酸，從而制備出表面接枝PAlOT的玻 璃纖維紗，同時(shí)，將含PAlOT的濃硫酸溶液替換為含PA6T、PA9T或PA12T的濃硫酸溶液，從 而即可制備表面接枝PA6T、PA9T或PA12T的玻璃纖維紗。
[0010] 優(yōu)選地，所述長(zhǎng)玻璃纖維經(jīng)過(guò)接枝處理后，纖維表面接枝的半芳香族尼龍含量大 于 0. 5%。
[0011] 優(yōu)選地，雙螺桿擠出機(jī)的螺桿加工溫度為200?315°C，實(shí)現(xiàn)連續(xù)長(zhǎng)玻璃纖維基礎(chǔ) 的裝置的溫度為305?315°C。
[0012] 本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明選擇熔融浸漬工藝來(lái)制備阻燃長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)尼龍復(fù)合材 料，首先，玻纖通過(guò)熱處理、濃硫酸預(yù)處理、噴霧、噴淋水洗、烘干等工藝使得玻纖表面接枝 包覆PAlOT或PA6T等尼龍材料，通過(guò)調(diào)整壓桿使得玻纖在浸漬模具中得到了良好的分散， 并添加抗氧劑來(lái)控制尼龍IOT的分解時(shí)間，通過(guò)向該尼龍IOT中加入流動(dòng)性改性劑來(lái)改善 基體樹(shù)脂的流動(dòng)性，加入有鹵阻燃劑提高復(fù)合材料的阻燃性能，最終調(diào)整連續(xù)生產(chǎn)長(zhǎng)玻纖 的模具的口模尺寸和牽引速度來(lái)制得阻燃長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)尼龍10T等復(fù)合材料。本發(fā)明解決了 現(xiàn)有技術(shù)的不足，工藝簡(jiǎn)單，操作方便，效益極高，適合于進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0013] 為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì) 描述， 實(shí)施例1 : 一種高性能有鹵長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)PAlOT復(fù)合材料，按質(zhì)量份數(shù)計(jì)算，PAlOT (市售牌號(hào)為 Vicnyl 600T)37份，長(zhǎng)玻璃纖維50份（PA10T接枝率為1.53%)，溴化聚苯乙烯10. 83份，納 米三氧化二銻2. 17份，2303 (流動(dòng)改性劑）0. 4份，抗氧劑ST-181、ST-181A0. 4份。
[0014] 其制備方法：取尼龍10Τ，流動(dòng)改性劑，阻燃劑，熱穩(wěn)定劑，將尼龍10Τ、阻燃劑、流 動(dòng)改性劑和熱穩(wěn)定劑利用雙螺桿擠出機(jī)共混擠出，同時(shí)，長(zhǎng)玻璃纖維先接枝上尼龍10Τ，再 通過(guò)實(shí)現(xiàn)連續(xù)長(zhǎng)玻纖基礎(chǔ)的裝置（即連續(xù)生產(chǎn)長(zhǎng)玻纖的模具）對(duì)玻璃纖維進(jìn)行浸漬，冷卻后 切粒成8?12 mm的顆粒，獲得高性能有鹵阻燃長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)尼龍IOT復(fù)合材料。
[0015] 雙螺桿擠出機(jī)的螺桿加工溫度為200?315°C，實(shí)現(xiàn)連續(xù)長(zhǎng)玻纖基礎(chǔ)的裝置的溫 度為305?315°C。
[0016] 所述實(shí)現(xiàn)連續(xù)長(zhǎng)玻纖基礎(chǔ)的裝置(連續(xù)生產(chǎn)長(zhǎng)玻纖的模具）具體是采用申請(qǐng)人在 之前申請(qǐng)的申請(qǐng)?zhí)枮?201220475794. 3"的實(shí)用新型專利申請(qǐng)中公開(kāi)的裝置，后續(xù)實(shí)施例中 所述實(shí)現(xiàn)連續(xù)長(zhǎng)玻纖基礎(chǔ)的裝置與此相同。
[0017] 實(shí)施例2: 一種高性能有鹵長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)PAlOT復(fù)合材料，按質(zhì)量份數(shù)計(jì)算，PA