一種高剛性阻燃尼龍支架材料制備及應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種高剛性阻燃尼龍支架材料制備及應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著汽車、機(jī)械、電器等行業(yè)的不斷發(fā)展，對材料的使用也不斷的提出新的要求， 精品化、輕量化、節(jié)能環(huán)保成為了新的趨勢，大量的金屬材料被工程塑料所取代。尼龍作為 其中的代表占著很重要的地位。
[0003] 尼龍是一種用途廣泛的工程塑料，由二胺、二酸縮聚而成，其熔點(diǎn)220-320°C，尼龍 樹脂分子結(jié)構(gòu)如下所示：
[0004]
[0005] 與其他工程塑料相比，尼龍具有優(yōu)異的機(jī)械性能和較好的熱性能，如高強(qiáng) 度、高模量、高硬度；相對較高的熱變形溫度，加入玻璃纖維增強(qiáng)后，熱變形溫度可從 180-270°C(1.8MPa);此外，尼龍還表現(xiàn)出優(yōu)異的自潤滑耐磨性、抗疲勞、耐蠕變性；以及良 好的耐油和溶劑性。
[0006] 但是，尼龍?jiān)诿恳粭l分子鏈的末端都有游離的氨基nh2-和羧基C00-，這些活性基 團(tuán)使尼龍有很強(qiáng)的極性，活性基團(tuán)以氫鍵與水分子結(jié)合形成結(jié)合水，使尼龍表現(xiàn)出比其它 高分子材料更強(qiáng)的吸水性，導(dǎo)致其注塑加工時(shí)尺寸穩(wěn)定性較差，在高濕度環(huán)境下性能下降 明顯。
[0007] 通過材料改性技術(shù)可大幅提高尼龍綜合性能，改善不足，如玻璃纖維填充成為一 個(gè)非常常見的尼龍改性方法。目前很多廠家在使用該方法生產(chǎn)改性尼龍，根據(jù)不同需求分 為不同的品級，如高剛性、抗紫外、耐磨、超韌等等。但還沒有以玻纖增強(qiáng)為基礎(chǔ)，兼具抗水 解耐高溫功能，特別還需具備普通增強(qiáng)尼龍所欠缺的低翹曲變形、尺寸穩(wěn)定性、阻燃性好的 特點(diǎn)，同時(shí)目前行業(yè)也沒有找到加纖材料的水口回收利用處理方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明第一方面提供一種組合物，該組合物含有尼龍、偶聯(lián)劑、化學(xué)封端劑、成核 劑和填充材料。
[0009] 在一個(gè)具體實(shí)施例中，所述組合物還含有抗水解劑、阻燃劑、阻燃協(xié)效劑、潤滑劑 和抗氧劑中的任意一種或多種。
[0010] 在一個(gè)具體實(shí)施例中，按重量份計(jì)，所述組合物含有：
[0011] 尼龍40~60份，
[0012] 偶聯(lián)劑0.2~0.5份，
[0013] 化學(xué)封端劑〇· 5~3份，
[0014] 成核劑0· 2~0· 5份，和
[0015] 填充材料18~35份。
[0016] 在一個(gè)具體實(shí)施例中，當(dāng)含有時(shí)，組合物所述抗水解劑、阻燃劑、阻燃協(xié)效劑、潤滑 劑和抗氧劑的重量份分別為：
[0017] 抗水解劑0· 2~0· 5份，
[0018] 阻燃劑10~20份，
[0019] 阻燃協(xié)效劑2~5份，
[0020] 潤滑劑0· 2~0· 5份，和
[0021] 抗氧劑0.2~0.5份。
[0022] 在一個(gè)具體實(shí)施例中，所述組合物含有：
[0023] 尼龍40~60份，
[0024] 偶聯(lián)劑0· 2~0· 5份，
[0025] 化學(xué)封端劑〇· 5~3份，
[0026] 成核劑0· 2~0· 5份，
[0027] 填充材料18~35份，
[0028] 抗水解劑0· 2~0· 5份，
[0029] 阻燃劑10~20份，
[0030] 阻燃協(xié)效劑2~5份，
[0031] 潤滑劑0· 2~0· 5份，和
[0032] 抗氧劑0· 2~0· 5份。
[0033] 在一個(gè)具體實(shí)施例中，所述尼龍為尼龍6T/66、尼龍6T/6,尼龍6T/1010、尼龍 6T/1212,尼龍 6T/612、尼龍 61/66、尼龍 61/6、尼龍 61/1010、尼龍 61/1212、和 / 或尼龍 61/612〇
[0034] 在一個(gè)具體實(shí)施例中，所述偶聯(lián)劑為γ-氨丙基三乙氧基硅烷（KH550)、γ-縮水 甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷（ΚΗ560)中的一種。
[0035] 在一個(gè)具體實(shí)施例中，所述成核劑為長鏈羧酸鈣鹽、滑石粉或納米二氧化硅中的 一種或任意多種的混合物。
[0036] 在一個(gè)具體實(shí)施例中，所述化學(xué)封端劑選自單季戊四醇、雙季戊四醇、三季戊四 醇、多季戊四醇及其衍生物。
[0037] 在一個(gè)具體實(shí)施例中，所述抗水解劑為銅化合物類的抗氧劑和增效劑的混合物或 者為聚碳化二亞胺。
[0038] 在一個(gè)具體實(shí)施例中，所述阻燃劑為聚溴化苯乙烯，溴化聚苯乙烯、十溴二苯乙 烷、溴代三嗪、氫氧化鋁、氫氧化鎂、紅磷、聚磷酸銨、磷酸三甲苯酯、磷酸三苯酯、甲苯基二 苯基磷酸酯、三聚氰胺聚磷酸鹽、三聚氰胺氰尿酸鹽中的一種或任意幾種的混合物。
[0039] 在一個(gè)具體實(shí)施例中，所述阻燃協(xié)效劑為三氧化二銻、五氧化二銻、硼酸鋅、氧化 鋅、氧化鐵或銻酸鈉中的一種或任意多種的混合物。
[0040] 在一個(gè)具體實(shí)施例中，所述潤滑劑為乙二撐雙硬脂酸酰胺、二甲基硅油中的一種 或兩種。
[0041] 在一個(gè)具體實(shí)施例中，所述抗氧劑選自：三甘醇雙-3-(3-叔丁基-4-羥基-5-甲 基苯基）丙烯腈、三（2,4-二叔丁基酚）亞磷酸酯、2, 6-二叔丁基-4-甲基酚（抗氧劑264)、Ν，Ν' -雙-(3-(3, 5-二叔丁基-4-羥基苯基）丙?；┘憾罚寡鮿?098)、雙（2, 4-二 叔丁基苯酚）季戊四醇二亞磷酸酯（抗氧劑626)中的一種或幾種。
[0042] 在一個(gè)具體實(shí)施例中，所述填充材料為玻璃纖維、硅灰石、碳纖維、碳酸鈣、滑石粉 中的一種或幾種。
[0043] 本發(fā)明第二方面提供一種尼龍材料，由以下組分制備而成：尼龍、偶聯(lián)劑、化學(xué)封 端劑、成核劑和填充材料，和任選的抗水解劑、阻燃劑、阻燃協(xié)效劑、潤滑劑和抗氧劑中的任 意一種或多種。
[0044] 在一個(gè)具體實(shí)施例中，所述尼龍材料由以下組分按按重量份制備獲得：
[0045] 尼龍40~60份，
[0046] 偶聯(lián)劑0· 2~0· 5份，
[0047] 化學(xué)封端劑〇· 5~3份，
[0048] 成核劑0· 2~0· 5份，
[0049] 填充材料18~35份；和
[0050] 任選的抗水解劑0· 2~0· 5份，
[0051] 任選的阻燃劑10~20份，
[0052] 任選的阻燃協(xié)效劑2~5份，
[0053] 任選的潤滑劑0· 2~0· 5份，和
[0054] 任選的抗氧劑0· 2~0· 5份。
[0055] 在一個(gè)具體實(shí)施例中，所述尼龍材料由以下組分按按重量份制備獲得：
[0056] 尼龍40~60份，
[0057] 偶聯(lián)劑0· 2~0· 5份，
[0058] 化學(xué)封端劑〇· 5~3份，
[0059] 成核劑0· 2~0· 5份，
[0060] 填充材料18~35份，
[0061] 抗水解劑0· 2~0· 5份，
[0062] 阻燃劑10~20份，
[0063] 阻燃協(xié)效劑2~5份，
[0064] 潤滑劑0· 2~0· 5份，和
[0065] 抗氧劑0· 2~0· 5份。
[0066] 在一個(gè)具體實(shí)施例中，所述尼龍為尼龍6Τ/66、尼龍6Τ/6,尼龍6Τ/1010、尼龍 6Τ/1212,尼龍 6Τ/612、尼龍 61/66、尼龍 61/6、尼龍 61/1010、尼龍 61/1212、和 / 或尼龍 61/612〇
[0067] 在一個(gè)具體實(shí)施例中，所述偶聯(lián)劑為γ-氨丙基三乙氧基硅烷（ΚΗ550)、γ-縮水 甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷（ΚΗ560)中的一種。
[0068] 在一個(gè)具體實(shí)施例中，所述成核劑為長鏈羧酸鈣鹽、滑石粉或納米二氧化硅中的 一種或任意多種的混合物。
[0069] 在一個(gè)具體實(shí)施例中，所述化學(xué)封端劑選自單季戊四醇、雙季戊四醇、三季戊四 醇、多季戊四醇及其衍生物。
[0070] 在一個(gè)具體實(shí)施例中，所述抗水解劑為銅化合物類的抗氧劑和增效劑的混合物或 者為聚碳化二亞胺。
[0071] 在一個(gè)具體實(shí)施例中，所述阻燃劑為聚溴化苯乙烯，溴化聚苯乙烯、十溴二苯乙 烷、溴代三嗪、氫氧化鋁、氫氧化鎂、紅磷、聚磷酸銨、磷酸三甲苯酯、磷酸三苯酯、甲苯基二 苯基磷酸酯、三聚氰胺聚磷酸鹽、三聚氰胺氰尿酸鹽中的一種或任意幾種的混合物。
[0072] 在一個(gè)具體實(shí)施例中，所述阻燃協(xié)效劑為三氧化二銻、五氧化二銻、硼酸鋅、氧化 鋅、氧化鐵或銻酸鈉中的一種或任意多種的混合物。
[0073] 在一個(gè)具體實(shí)施例中，所述潤滑劑為乙二撐雙硬脂酸酰胺、二甲基硅油中的一種 或兩種。
[0074] 在一個(gè)具體實(shí)施例中，所述抗氧劑選自：三甘醇雙-3- (3-叔丁基-4-羥基-5-甲 基苯基）丙烯腈、三（2,4-二叔丁基酚）亞磷酸酯、2, 6-二叔丁基-4-甲基酚（抗氧劑264)、 Ν，Ν' -雙-(3-(3, 5-二叔丁基-4-羥基苯基）丙?；┘憾罚寡鮿?098)、雙（2, 4-二 叔丁基苯酚）季戊四醇二亞磷酸酯（抗氧劑626)中的一種或幾種。
[0075] 在一個(gè)具體實(shí)施例中，所述填充材料為玻璃纖維、硅灰石、碳纖維、碳酸鈣、滑石粉 中的一種或幾種。
[0076] 本發(fā)明第三方面涉及一種尼龍改性方法，所述方法包括使用選自單季戊四醇、雙 季戊四醇、三季戊四醇、多季戊四醇及其衍生物的化學(xué)封端劑處理尼龍。
[0077] 在一個(gè)具體實(shí)施例中，每40~60重量份的尼龍使用0. 5~3重量份的化學(xué)封端 劑處理。
[0078] 在一個(gè)具體實(shí)施例中，所述尼龍改性方法，尤其是降低尼龍的吸水率的方法，包 括，將尼龍、偶聯(lián)劑、化學(xué)封端劑、成核劑和填充材料和任選的抗水解劑、阻燃劑、阻燃協(xié)效 劑、潤滑劑和抗氧劑中的任意一種或多種混合擠出。
[0079] 在一個(gè)具體實(shí)施例中，按重量份計(jì)，所述方法中使用到：
[0080] 尼龍40~60份，
[0081] 偶聯(lián)劑0.2~0.5份，
[0082] 化學(xué)封端劑0· 5~3份，
[0083] 成核劑0· 2~0· 5份，
[0084] 填充材料18~35份；和
[0085] 任選的抗水解劑0. 2~0. 5份，
[0086] 任選的阻燃劑10~20份，
[0087] 任選的阻燃協(xié)效劑2~5份，
[0088] 任選的潤滑劑0. 2~0. 5份，和
[0089] 任選的抗氧劑0. 2~0. 5份。
[0090] 在一個(gè)具體實(shí)施例中，所述尼龍為尼龍6Τ/66、尼龍6Τ/6,尼龍6Τ/1010、尼龍 6Τ/1212,尼龍 6Τ/612、尼龍 61/66、尼龍 61/6、尼龍 61/1010、尼