阻燃尼龍、其制備方法及應用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種阻燃尼龍、其制備方法及應用。
【背景技術(shù)】
[0002] 尼龍具有高強度、耐磨、耐溶劑、自潤滑性好和使用溫度范圍廣等優(yōu)點，是用途最 廣的工程塑料之一。阻燃尼龍材料除了具有運些優(yōu)異的綜合力學性能外，其阻燃性能及電 絕緣性能使其也廣泛應用于各種電子電氣設(shè)備和家電產(chǎn)品，如低壓真空接觸器、斷路器、低 壓開關(guān)、插頭、繼電器外殼、薄壁電子電氣元件等。
[0003] 目前使用的紅憐母粒，大多是所謂的"微膠囊化紅憐"，或叫"包覆紅憐"，系在紅憐 表面包覆一層或幾層保護膜。例如，先在紅憐上包覆一層Al (OH)3、化(OH)2等無機層，再包 覆一層酪醒樹脂、=聚氯胺-甲醒樹脂或環(huán)氧樹脂等有機層，然后再和聚酷胺混合制成母 料來使用。運樣不僅可W防止紅憐顆粒與氧和水接觸而產(chǎn)生P&，減少燃燒，而且能改善紅 憐和樹脂的相容性，提高制品的物理機械性能。
[0004] 紅憐阻燃尼龍，即是W紅憐母粒為阻燃劑的尼龍樹脂，不含面素阻燃劑，順應世界 性的環(huán)保要求。紅憐具有很高的阻燃效率，但是單獨使用紅憐需要添加的阻燃劑用量會比 較高，而且紅憐添加量過大還會引起電氣性能下降。
[0005] 中國專利CN 101684196B公開了一種協(xié)同阻燃尼龍6的制備方法，通過水溶液進 行化學反應獲得改性氨氧化儀侶粉料，再與微膠囊紅憐及尼龍6烙融共混擠出獲得協(xié)同阻 燃尼龍6母粒。此專利中改性氨氧化儀侶粉料需通過復雜的化學反應，然后經(jīng)過抽濾，洗 涂，烘干等步驟制備，而且作為協(xié)效劑添加比例較高，對阻燃尼龍力學性能產(chǎn)生不利影響， 專利中應用實例也都為小劑量試驗，未有大量生產(chǎn)實例。因此，尋找其他方便易得的阻燃協(xié) 效劑成為改性阻燃的目標之一。
[0006] 棚酸鋒作為無機阻燃劑廣泛應用于塑料改性中，通常作為阻燃協(xié)效劑與其他阻燃 劑復配，但是添加量往往較大，如中國專利CN 101560314A中作為無機阻燃劑添加10-20份 與Al (OH) 3和Mg (OH) 2復合物，=聚氯胺氯尿酸鹽復配阻燃聚締控材料用于電線電纜和熱收 縮套管中。常用的棚酸鋒含有結(jié)晶水，在300°C左右會釋放出水，因此在加工溫度較高的塑 料中應用時，如果添加量過大，很容易造成材料表面不良，有流痕。而且所獲得的材料的物 性也會有很大的下降。
[0007] 因此，尋找成本低、電氣性能好、阻燃率高的阻燃劑是現(xiàn)在急需解決的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是為了克服單一使用紅憐母粒阻燃劑需要添加量大、 成本高、而且會引起力學性能和電器性能下降等缺點，而提供一種阻燃尼龍、其制備方法 及應用。本發(fā)明通過在阻燃尼龍中添加無機物復合物，降低了紅憐母粒用量，維持阻燃VO 前提下，成本降低，而且所添加的無機物復合物制備方法簡單，方便易得，無需進行復雜的 化學反應獲得。同時制得的阻燃尼龍還具有優(yōu)異的電氣性能，灼熱絲燃燒指數(shù)GWFI達到 960°C，拓寬了紅憐阻燃尼龍在電子電氣領(lǐng)域的應用范圍。而且本發(fā)明可通過常規(guī)設(shè)備和方 法制得，易于商業(yè)化生產(chǎn)。
[0009] 本發(fā)明提供了一種阻燃尼龍，其原料包括下述重量百分比的組分：尼龍樹脂 30 % -80 %、紅憐阻燃劑1 % -20 %、無機物復合物1 % -10 %、潤滑劑0. 1 % -3 %、抗氧化劑 0. 1 % -1 %、增強改性劑1 % -50 %、表面改性劑0. 1 % -3 %，所述無機物復合物包括棚酸鋒 和滑石粉，其中，棚酸鋒和滑石粉的重量比為（1-3) : (1-5)。
[0010] 本發(fā)明中，所述的阻燃尼龍中，所述的無機物復合物較佳的還包括無機物A，所述 的無機物A為氧化鋒，氧化鐵、碳酸巧、玻璃微珠、娃灰石和高嶺±中的一種或幾種。棚酸 鋒、滑石粉和無機物A的重量比為（1-3) : (1-5) : (0-2)，不包括0。
[0011] 本發(fā)明中，所述的阻燃尼龍，其原料較佳的包括下述重量百分比的組分：尼龍樹脂 35 % -75 %、紅憐阻燃劑2 % -18 %、無機物復合物1 % -8 %、潤滑劑0. 1 % -1. 5 %、抗氧化劑 0. 1% -0. 8%、增強改性劑5% -40%、表面改性劑0. 5% -2. 5%。
[0012] 本發(fā)明中，所述的阻燃尼龍，其原料更佳的包括下述重量百分比的組分：尼龍樹脂 41 % -70 %、紅憐阻燃劑4 % -15 %、無機物復合物1 % -8 %、潤滑劑0. 3 % -1. 2 %、抗氧化劑 0. 2% -0. 6%、增強改性劑10% -35%、表面改性劑0. 5% -2. 0%。
[0013] 本發(fā)明中，所述的阻燃尼龍，其原料最佳的包括下述重量百分比的組分：尼龍樹脂 55 % -65 %、紅憐阻燃劑6 % -12 %、無機物復合物6 % -8 %、潤滑劑0. 3 % -1. 2 %、抗氧化劑 0. 3% -0. 5%、增強改性劑20% -30%、表面改性劑0. 5% -1. 0%。
[0014] 本發(fā)明提供了一種阻燃尼龍，其原料由下述重量百分比的組分組成：尼龍樹脂 30 % -80 %、紅憐阻燃劑1 % -20 %、無機物復合物1 % -10 %、潤滑劑0. 1 % -3 %、抗氧化劑 0. 1 % -1 %、增強改性劑1 % -50 %、表面改性劑0. 1 % -3 %，所述無機物復合物為棚酸鋒和 滑石粉，其中，棚酸鋒和滑石粉的重量比為（1-3) : (1-5)。
[0015] 本發(fā)明提供了一種阻燃尼龍，其原料由下述重量百分比的組分組成：尼龍樹脂 30 % -80 %、紅憐阻燃劑1 % -20 %、無機物復合物1 % -10 %、潤滑劑0. 1 % -3 %、抗氧化劑 0. 1 % -1 %、增強改性劑1 % -50%、表面改性劑0. 1 % -3 %，所述無機物復合物為棚酸鋒、滑 石粉和無機物A，所述的無機物A為氧化鋒，氧化鐵、碳酸巧、玻璃微珠、娃灰石和高嶺±中 的一種或幾種，其中，棚酸鋒、滑石粉和無機物A的重量比為（1-3) : (1-5) : (0-2)，不包括0。
[0016] 本發(fā)明中，所述的尼龍樹脂可W為本領(lǐng)域中的常規(guī)尼龍樹脂，較佳的為尼龍 66 (PA66)和 / 或尼龍 6 (PA6)。
[0017] 本發(fā)明中，所述的紅憐阻燃劑可W為本領(lǐng)域中常規(guī)的紅憐母粒阻燃劑。
[0018] 本發(fā)明中，所述的潤滑劑可W為本領(lǐng)域中的常規(guī)潤滑劑，較佳的為乙撐雙硬脂酸 酷胺巧BS)，改性乙撐雙硬脂酸酷胺（改性邸巧，聚乙締蠟和硬脂酸鹽中的一種或幾種。所 述的硬脂酸鹽是指硬脂酸與堿形成的鹽，如硬脂酸鋒，硬脂酸侶或硬脂酸裡等。
[0019] 本發(fā)明中，所述抗氧化劑可W為本領(lǐng)域中常規(guī)的抗氧化劑，較佳的為抗氧劑1010， 抗氧化劑1098和抗氧化劑168中的一種或多種。
[0020] 本發(fā)明中，所述的增強改性劑可W為本領(lǐng)域中常規(guī)的增強改性劑，較佳的為無堿 玻璃纖維。
[0021] 本發(fā)明中，所述的表面改性劑可W為本領(lǐng)域中的常規(guī)表面改性劑，例如娃酬粉、娃 酬母?；蛞揖?醋酸乙締醋等。
[0022] 本發(fā)明還提供了所述的阻燃尼龍的制備方法，其包括W下步驟：在雙螺桿擠出機 的主喂料口加入所述的尼龍樹脂，在第一側(cè)喂料口中加入下述組分的混合物：所述的紅憐 阻燃劑、所述的無機物復合物、所述的潤滑劑、所述的抗氧化劑和所述的表面改性劑，在第 二側(cè)喂料口中加入所述的增強改性劑，烙融擠出，冷卻，切粒，得到所述的阻燃尼龍材料即 可。
[0023] 其中，所述的混合物較佳地通過高速混合機混合得到。
[0024] 其中，所述的烙融擠出采用本領(lǐng)域聚酷胺復合材料的常規(guī)擠出條件進行。所述烙 融擠出的溫度較佳地為230°C-28(rC。所述的烙融擠出一般在雙螺桿擠出機中進行。所述 雙螺桿擠出機的溫度由主喂料口到模頭較佳地分別為：210-240°C、230-275°C、250-280°C、 250-280 °C、245-275 °C、245-270 °C、240-265 °C、235-260 °C，模頭溫度為 230-260 °C。
[0025] 本發(fā)明還提供了所述的阻燃尼龍在電子電氣設(shè)備和家電產(chǎn)品中的應用。所述的電 子電氣設(shè)備和家電產(chǎn)品較佳地為低壓真空接觸器、斷路器、低壓開關(guān)、插頭、繼電器外殼或 薄壁電子電氣元件等。
[00%] 在不違背本領(lǐng)域常識的