一種復(fù)合聚酰胺阻燃材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于阻燃材料領(lǐng)域，尤其涉及一種復(fù)合聚酰胺阻燃材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 工程塑料是指一類可以作為結(jié)構(gòu)材料，在較寬的溫度范圍內(nèi)承受機(jī)械應(yīng)力，在較 為苛刻的化學(xué)物理環(huán)境中使用的高性能的高分子材料。與通用塑料相比，工程塑料具有優(yōu) 異的機(jī)械性能、耐磨性、耐熱性、耐化學(xué)性、電性能和尺寸穩(wěn)定性等。與金屬材料相比，工程 塑料質(zhì)輕，易成型加工，成型能耗少。由于工程塑料具有諸多優(yōu)勢，已成為當(dāng)今世界材料工 業(yè)發(fā)展中增長速度最快的材料。
[0003] 聚酰胺_6作為工程塑料的一種，自1930年由美國杜邦公司推出至今，已發(fā)展成為 世界上應(yīng)用最廣的工程塑料。但聚酰胺-6易于燃燒，從而限制了其在電子、電氣、建筑等行 業(yè)中的應(yīng)用。
[0004] 為了改善聚酰胺-6的阻燃性能，最簡單的方法是在聚酰胺-6中添加阻燃劑，制成 具有一定阻燃性能的聚酰胺復(fù)合材料。目前，在聚酰胺-6中添加最為廣泛的阻燃劑是三聚 氰胺氰尿酸鹽，聚酰胺-6中添加三聚氰胺氰尿酸鹽后，其垂直燃燒等級得到明顯改善，但 依然難以滿足苛刻工況的使用要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種復(fù)合聚酰胺阻燃材料及其制備方法，本發(fā) 明提供的阻燃材料具有良好的阻燃效果。
[0006] 本發(fā)明提供了一種復(fù)合聚酰胺阻燃材料，由物料熔融共混制成，以重量份數(shù)計(jì)，所 述物料包括：
[0007] 聚酰胺-6 300~800份；
[0008] 三聚氰胺氰尿酸鹽 60~90份; 聚酰胺-66 40~60份； 硅灰石 100~150份； 蒙脫土 丨0~50份.，
[0009] 優(yōu)選的，所述聚酰胺_6的數(shù)均分子量為25000~40000。
[0010] 優(yōu)選的，所述聚酰胺_66的數(shù)均分子量為20000~40000。
[0011] 優(yōu)選的，所述硅灰石的長徑比為（10~15) :1 ;所述硅灰石的粒徑彡7 μm。
[0012] 優(yōu)選的，所述娃灰石中Si02含量為40~50wt% ;所述娃灰石中CaO含量為40~ 50wt % 〇
[0013] 優(yōu)選的，所述蒙脫土為有機(jī)改性蒙脫土。
[0014] 優(yōu)選的，所述有機(jī)改性蒙脫土的型號(hào)為DK2和/或DK4。
[0015] 本發(fā)明提供了一種復(fù)合聚酰胺阻燃材料的制備方法，包括以下步驟：
[0016] 300~800重量份的聚酰胺_6、60~90重量份的三聚氰胺氰尿酸鹽、40~60重 量份的聚酰胺-66、100~150重量份的硅灰石和10~50重量份的蒙脫土熔融共混，得到 復(fù)合聚酰胺阻燃材料。
[0017] 優(yōu)選的，所述熔融共混的溫度為200~230 °C。
[0018] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供了一種復(fù)合聚酰胺阻燃材料及其制備方法。本發(fā) 明提供的阻燃材料由物料熔融共混制成，以重量份數(shù)計(jì)，所述物料包括：聚酰胺-6300~ 800份；三聚氰胺氰尿酸鹽60~90份；聚酰胺-6640~60份；硅灰石100~150份；蒙 脫土 10~50份。在本發(fā)明提供的阻燃材料中聚酰胺-6作為基料，三聚氰胺氰尿酸鹽、聚 酰胺-66、硅灰石和蒙脫土為阻燃組分，材料起火燃燒時(shí)，基料會(huì)和阻燃組分在材料表面協(xié) 同作用，形成致密的保護(hù)炭層，從而有效的隔絕熱和產(chǎn)生的氣體外溢，達(dá)到凝聚相阻燃的效 果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本發(fā)明提供的復(fù)合聚酰胺阻燃材料的垂直燃燒等級不低于V-1級，極限 氧指數(shù)大于28%。
【具體實(shí)施方式】
[0019] 下面對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例 僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通 技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范 圍。
[0020] 本發(fā)明提供了一種復(fù)合聚酰胺阻燃材料，由物料熔融共混制成，以重量份數(shù)計(jì)，所 述物料包括：
[0021] 聚酰胺-6 300~800份; 三聚氰胺氰尿酸鹽 60~90份; 聚酰胺-66 40~60份； 硅灰石 丨00~丨50份； 蒙脫土 10~50份。
[0022] 本發(fā)明提供的復(fù)合聚酰胺阻燃材料有物料熔融共混制成，所述物料包括聚酰 胺-6、三聚氰胺氰尿酸鹽、聚酰胺-66、硅灰石和蒙脫土。
[0023] 在本發(fā)明中，所述聚酰胺-6又稱為尼龍6或PA6,所述聚酰胺-6為本發(fā)明提供的 阻燃材料的基料。在本發(fā)明提供的一個(gè)實(shí)施例中，所述聚酰胺-6的數(shù)均分子量為25000~ 40000 ;在本發(fā)明提供的另一個(gè)實(shí)施例中，所述聚酰胺-6的數(shù)均分子量為31000~35000。 在本發(fā)明中，所述聚酰胺-6在所述物料中的含量為300~800重量份；在本發(fā)明提供的一 個(gè)實(shí)施例中，所述聚酰胺-6在所述物料中的含量為500~600重量份。
[0024] 在本發(fā)明中，所述三聚氰胺氰尿酸鹽簡稱MCA，是由三聚氰胺和氰尿酸合成的鹽。 在本發(fā)明中，所述三聚氰胺氰尿酸鹽在所述物料中的含量為60~90重量份；在本發(fā)明提 供的一個(gè)實(shí)施例中，所述三聚氰胺氰尿酸鹽在所述物料中的含量為75~80重量份。在本 發(fā)明中，三聚氰胺氰尿酸鹽的作用是提高聚酰胺-6的阻燃性能，當(dāng)聚酰胺-6燃燒時(shí)，三聚 氰胺氰尿酸鹽能夠使聚酰胺-6降解為齊聚物，產(chǎn)生熔滴帶走大量的熱，同時(shí)分解產(chǎn)生惰性 氣體，使空氣中的氧濃度降低，從而達(dá)到阻燃效果。在本發(fā)明中，三聚氰胺氰尿酸鹽與聚酰 胺-66、硅灰石和蒙脫土協(xié)同作用，共同提高聚酰胺-6的阻燃性能。
[0025] 在本發(fā)明中，所述聚酰胺-66又稱尼龍66。在本發(fā)明提供的一個(gè)實(shí)施例中，所述 聚酰胺-66的數(shù)均分子量為20000~40000 ;在本發(fā)明提供的另一個(gè)實(shí)施例中，所述聚酰 胺-66的數(shù)均分子量為28000~33000。在本發(fā)明中，所述聚酰胺-66在所述物料中的含 量為40~60重量份；在本發(fā)明提供的一個(gè)實(shí)施例中，所述聚酰胺-66在所述物料中的含量 為50~55重量份。在本發(fā)明中，聚酰胺-66與三聚氰胺氰尿酸鹽、硅灰石和蒙脫土協(xié)同作 用，共同提高聚酰胺-6的阻燃性能。
[0026] 在本發(fā)明中，所述硅灰石是一種單鏈硅酸鹽礦物，通常呈片狀、放射狀或纖維狀。 在本發(fā)明提供的一個(gè)實(shí)施例中，所述硅灰石的長徑比為（10~15) :1。在本發(fā)明提供的一 個(gè)實(shí)施例中，所述硅灰石的的粒徑< 7 μπι。在本發(fā)明提供的一個(gè)實(shí)施例中，所述硅灰石中 Si02含量為40~50wt %;在本發(fā)明提供的另一個(gè)實(shí)施例中，所述硅灰石中Si02含量為47~ 49wt%。在本發(fā)明提供的一個(gè)實(shí)施例中，所述硅灰石中CaO含量為40~50wt% ;在本發(fā)明 提供的另一個(gè)實(shí)施例中，所述硅灰石中CaO含量為46~48wt %。在本發(fā)明提供的一個(gè)實(shí)施 例中，所述硅灰石的型號(hào)為KT-0028,該型號(hào)的硅灰石優(yōu)選由江西科特精細(xì)粉體有限公司提 供。在本發(fā)明提供的一個(gè)實(shí)施例中，所述型號(hào)為KT-0028的硅灰石的長徑比為（10~15) :1， 粒徑彡7 μ m，Si02含量為47~49wt %，CaO含量為46~48wt %。
[0027] 在本發(fā)明中，所述硅灰石在所述物料中的含量為100~150重量份；在本發(fā)明提供 的一個(gè)實(shí)施例中，所述娃灰石在所述物料中的含量為125~130重量份。在本發(fā)明中，娃灰 石與聚酰胺-66、三聚氰胺氰尿酸鹽和蒙脫土協(xié)同作用，共同提高聚酰胺-6的阻燃性能。
[0028] 在本發(fā)明中，所述蒙脫土是一種硅酸鹽的礦物。在本發(fā)明提供的一個(gè)實(shí)施例中， 所述蒙脫土為有機(jī)改性蒙脫土。在本發(fā)明提供的一個(gè)實(shí)施例中，所述有機(jī)改性蒙脫土的型 號(hào)為DK2和/或DK4,上述型號(hào)的有機(jī)改性蒙脫土優(yōu)選由浙江豐虹新材料股份有限公司提 供。在本發(fā)明中，所述蒙脫土在所述物料中的含量為10~50重量份；在本發(fā)明提供的一個(gè) 實(shí)施例中，所述蒙脫土在所述物料中的含量為15~35重量份。在本發(fā)明中，蒙脫土與聚酰 胺-66、三聚氰胺氰尿酸鹽和硅灰石協(xié)同作用，共同提高聚酰胺-6的阻燃性能。
[0029] 在本發(fā)明提供的阻燃材料中聚酰胺-6作為基料，三聚氰胺氰尿酸鹽、聚酰胺-66、