專利名稱：一種高cti值、高gwit值環(huán)保阻燃玻纖增強(qiáng)pp/pa1010合金材料及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種PP/PA1010合金材料及其制備方法，具體地說，是一種高CTI值、高GWIT值環(huán)保阻燃玻纖增強(qiáng)PP/P A1010合金材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
尼龍(Nylon),中文名聚酰胺,英文名稱polyamide,簡稱PA,是分子主鏈上含有重復(fù)酰胺基團(tuán)一 [NHC0]—的熱塑性樹脂總稱，其命名由合成單體具體的碳原子數(shù)而定，如PA-6、PA-66、PA-1010、PA-610。PA的結(jié)晶度高、熔點(diǎn)明顯；表面硬度大、耐磨耗、摩擦系數(shù)小、有自潤滑性和消音性；低溫性能良好，有一定的耐熱性(可以在100°C以下使用)；無毒、無臭、不霉?fàn)€，有自熄性，耐候性好，但染色性差。PA1010，中文名稱聚癸二酰癸二胺，是由癸二酸經(jīng)縮聚制得的。PA1010塑料是半透明、輕而硬、表面光亮的結(jié)晶形白色或微黃色顆粒，相對密度和吸水性比PA6和PA66低，機(jī)械強(qiáng)度高，沖擊韌性、耐磨性和自潤滑性好，耐寒性比PA6好，熔體流動性好，易于成型加工。PA1010塑料還具有較好的電氣絕緣性和化學(xué)穩(wěn)定性，無毒，不溶于大部分非極性溶劑，但溶解于強(qiáng)極性溶劑。聚丙烯,英文名稱polypropylene,簡稱PP,分子式(C3H6) n,是由丙烯聚合而制得的一種熱塑性樹脂。按甲基排列位置分為等規(guī)聚丙烯(isotaetic polyprolene)、無規(guī)聚丙烯(atactic polypropylene)和間規(guī)聚丙烯(syndiotatic polypropylene)三種。PP 無毒、無味，密度小，強(qiáng)度、剛度、硬度耐熱性均優(yōu)于低壓聚乙烯，可在100°c左右使用；具有良好的電性能和高頻絕緣性不受濕度影響，適于制作一般機(jī)械零件、耐腐蝕零件和絕緣零件。常見的酸、堿等有機(jī)溶劑對它幾乎不起作用，因此可用于食具。PP/PA1010合金材料綜合了 PP和PP1010兩種材料的優(yōu)點(diǎn)。21世紀(jì)電子、電氣、通訊、家電、機(jī)電設(shè)備向高性能和微型化發(fā)展，對阻燃PP/PA1010合金材料的要求也越來越高。同時(shí)，隨著人類環(huán)保意識的提高，綠色環(huán)保產(chǎn)品受到普遍關(guān)注。因此，阻燃PP/PA1010合金材料的發(fā)展方向是高性能功能化阻燃PP/PA1010合金材料成為主流；綠色環(huán)保型阻燃PP/PA1010合金材料的品種與需求越來越多；阻燃PP/PA1010合金材料的生產(chǎn)向多品種系列化方向發(fā)展；阻燃劑的使用向多元化、復(fù)合型發(fā)展。一些傳統(tǒng)的PP/PA1010合金材料的阻燃體系為(GF+十溴二苯乙烷+三氧化二銻)復(fù)配體系、(GF+溴化聚苯乙烯+三氧化二銻)復(fù)配體系，但是這些復(fù)配體系的漏電起痕指數(shù)(CTI值)和灼熱絲溫度(GWIT值)都不高，不適用于高要求的用電環(huán)境，例如不適用于低壓電子電容器外殼、負(fù)載斷路開關(guān)、碳刷支架、塑殼斷路器領(lǐng)域。中國專利文獻(xiàn)CN 201010500358. 2，申請日2010-09-30，公開了一種阻燃增強(qiáng)PP/PA復(fù)合材料及其制備方法，其組成(重量份數(shù))為PP樹脂18-20. 5%，PA樹脂18-20. 5%，十溴二苯乙烷15-17%，三氧化二銻5%，增韌劑2. 5%，相容劑7%，潤滑劑2. 5%，復(fù)合抗氧劑1%，玻璃纖維25-30% ;制備工藝為雙螺桿熔融擠出造粒。該發(fā)明制備的PP/PA復(fù)合材料各項(xiàng)物理機(jī)械性能優(yōu)異，防火性能極佳。
中國專利文獻(xiàn)CN 200510022571.6，申請日2005-12-20，公開了一種高強(qiáng)阻燃聚合物PA/PP合金，其特征在于原料配方(重量)為主料(1)尼龍6 (PA6) 50 60份；(2)聚丙烯(PP) 25 35份；輔料(I)復(fù)合阻燃劑-聚磷酸胺4 6份、三聚氰胺I 3份和氨基硅烷I份；(2)相容劑-磺化聚苯乙烯鋅8 12份;(3)抗氧劑-抗氧劑1010/168,0. 2/0. 2份。該發(fā)明以PA6和PP為主料采用復(fù)配阻燃技術(shù)和相容技術(shù)經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)塑化造粒而成。通過體系各組分的協(xié)同作用，使產(chǎn)品具有優(yōu)異的綜合性能，阻燃性能達(dá)到UL94V-0標(biāo)準(zhǔn)要求。但是目前關(guān)于綜合性能優(yōu)異的高CTI值、高GWIT值的環(huán)保阻燃玻纖增強(qiáng)PP/PA1010合金材料還未見報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種高CTI值、高GWIT值環(huán)保阻燃玻纖增強(qiáng)PP/PA1010合金材料。 本發(fā)明的再一的目的是，提供一種上述PP/PA1010合金材料的制備方法。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是
一種高CTI值、高GWIT值環(huán)保阻燃玻纖增強(qiáng)PP/PA1010合金材料，所述的材料由以下各重量百分比的原料制成
PP23-41%,
PA101022-41%,
復(fù)配型阻燃劑 6-20%，
三氧化二銻3-15%，
玻璃纖維20-30%，
相容劑2-10%，
抗氧劑0. 1_1%，
氧化物0. 1-1%,
所述的復(fù)配型阻燃劑是由以下各重量百分比的物質(zhì)組成BPS 50%，次磷酸鎂25%，滑石粉25%。優(yōu)選的，所述的材料由以下各重量百分比的原料制成
PP25%,
PA101025. 1%,
復(fù)配型阻燃劑 12%，
三氧化二鋪4%,
玻璃纖維30%，
相容劑3%，
抗氧劑0.4%,
氧化物0. 5%。優(yōu)選的，所述的材料由以下各重量百分比的原料制成
PP25%,
PA101023%,復(fù)配型阻燃劑 12%，
三氧化二鋪4%,
玻璃纖維30%，
相容劑5%，
抗氧劑0.4%,
氧化物0.6%,
優(yōu)選的，所述的PA1010的特性粘度為2. 8dl/g。
優(yōu)選的，所述的玻璃纖維為表面經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑處理的無堿玻璃纖維。優(yōu)選的，所述的相容劑為馬來酸酐接枝PP。優(yōu)選的，所述的抗氧劑為高分子量受阻酚類抗氧劑。優(yōu)選的，所述的高分子量受阻酚類抗氧劑為抗氧劑1330。優(yōu)選的，所述的氧化物為氧化鐵。為實(shí)現(xiàn)上述第二個(gè)目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是
如上所述的高CTI值、高GWIT值環(huán)保阻燃玻纖增強(qiáng)PP/PA1010合金材料的制備方法，包括以下步驟
1)按重量百分比稱取原料PP23-41%,PA1010 22-41%，復(fù)配型阻燃劑6-20%，三氧化二銻3-15%，玻璃纖維20-30%，相容劑2-10%，抗氧劑0. 1_1%，氧化物0. 1-1% ；
2)將步驟I)稱取的原料放入高混機(jī)中混合2-5分鐘，出料；
3)用雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，其中加工溫度為220-240°C，螺桿轉(zhuǎn)數(shù)為30-40HZ。本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)在于
1、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采用新型阻燃復(fù)配體系，和傳統(tǒng)的阻燃體系相比，在阻燃劑百分含量相同的情況下，新型復(fù)配體系能使材料的GWIT值提高50-100°C，能夠通過850°C灼熱絲；
2、玻璃纖維的加入使材料的GWIT值明顯的提高；
3、加入相容劑改善了材料的沖擊性能；
4、抗氧劑采用的是受阻酚類抗氧劑，可提高組合物在加工過程的抗氧化性能和使用過程中的抗老化性能；
5、采用氧化鐵作為提高CTI值的助劑，可提高材料加工流動性，降低摩擦系數(shù)，提高滑爽性，同時(shí)在特定的加工條件下采用分散性較好、停留時(shí)間短、剪切稍弱的組合，可防止阻燃劑分解，從而保證了材料的質(zhì)量穩(wěn)定?？傊?，本發(fā)明制備的PP/PA1010合金材料具有GWIT值較高、CTI值較高、環(huán)保、綜合性能均衡的優(yōu)點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于低壓電子電容器外殼、負(fù)載斷路開關(guān)、碳刷支架、塑殼斷路器等領(lǐng)域。
具體實(shí)施例方式下面對本發(fā)明提供的具體實(shí)施方式
作詳細(xì)說明。本文中，所述的PP為聚丙烯；所述的PA1010為聚癸二酰癸二胺；所述的經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑處理的無堿玻璃纖維，是將玻璃纖維加入硅烷偶聯(lián)劑中，使其表面經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑處理，其處理方法為本領(lǐng)域公知常識；實(shí)施例1-9及對比例3-5所述的復(fù)配型阻燃劑是由以下各重量百分比的物質(zhì)組成=BPS (溴化聚苯乙烯)50%，次磷酸鎂25%，滑石粉25% ;所述的玻璃纖維ECS 13-4. 5-534A購自巨石集團(tuán)，為無堿玻璃纖維；所述的AX8900購自法國阿科瑪公司，為乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物，作為相容劑。實(shí)施例1本發(fā)明的PP/PA1010合金材料制備(一)
按重量百分比稱取原料PP 25%，PA1010 (特性粘度為2. 8dl/g) 25. 1%，復(fù)配型阻燃劑12%，三氧化二銻4%，經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑處理的無堿玻璃纖維30%，馬來酸酐接枝PP 3%，抗氧劑1330 0. 4%，氧化鐵0. 5% ;將稱取的原料放入高混機(jī)中混合5分鐘，出料；用雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，其中加工溫度為220-240°C，螺桿轉(zhuǎn)數(shù)為35HZ，具體加工情況如下表所示。
權(quán)利要求
1.一種高CTI值、高GWIT值環(huán)保阻燃玻纖增強(qiáng)PP/PA1010合金材料，其特征在于，所述的材料由以下各重量百分比的原料制成 PP23-41%, PAlOlO22-41%, 復(fù)配型阻燃劑 6-20%， 三氧化二銻3-15%， 玻璃纖維20-30%， 相容劑2-10%， 抗氧劑O. 1_1%， 氧化物O. 1-1%, 所述的復(fù)配型阻燃劑是由以下各重量百分比的物質(zhì)組成=BPS 50%，次磷酸鎂25%，滑石粉25%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高CTI值、高GWIT值環(huán)保阻燃玻纖增強(qiáng)PP/PA1010合金材料，其特征在于，所述的材料由以下各重量百分比的原料制成 PP25%, PA101025. 1%, 復(fù)配型阻燃劑 12%， 三氧化二鋪4%, 玻璃纖維30%， 相容劑3%， 抗氧劑0.4%, 氧化物O. 5%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高CTI值、高GWIT值環(huán)保阻燃玻纖增強(qiáng)PP/PA1010合金材料，其特征在于，所述的材料由以下各重量百分比的原料制成 PP25%, PA101023%, 復(fù)配型阻燃劑 12%， 三氧化二鋪4%, 玻璃纖維30%， 相容劑5%， 抗氧劑0.4%, 氧化物0.6%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的高CTI值、高GWIT值環(huán)保阻燃玻纖增強(qiáng)PP/PA1010合金材料，其特征在于，所述的PA1010的特性粘度為2. 8dl/g。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的高CTI值、高GWIT值環(huán)保阻燃玻纖增強(qiáng)PP/PA1010合金材料，其特征在于，所述的玻璃纖維為表面經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑處理的無堿玻璃纖維。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的高CTI值、高GWIT值環(huán)保阻燃玻纖增強(qiáng)PP/PA1010合金材料，其特征在于，所述的相容劑為馬來酸酐接枝PP。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的高CTI值、高GWIT值環(huán)保阻燃玻纖增強(qiáng)PP/PA1010合金材料，其特征在于，所述的抗氧劑為高分子量受阻酚類抗氧劑。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的高CTI值、高GWIT值環(huán)保阻燃玻纖增強(qiáng)PP/PA1010合金材料，其特征在于，所述的高分子量受阻酚類抗氧劑為抗氧劑1330。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的高CTI值、高GWIT值環(huán)保阻燃玻纖增強(qiáng)PP/PA1010合金材料，其特征在于，所述的氧化物為氧化鐵。
10.權(quán)利要求1所述的高CTI值、高GWIT值環(huán)保阻燃玻纖增強(qiáng)PP/PA1010合金材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟 1)按重量百分比稱取原料PP23-41%，PA1010 22_41%，復(fù)配型阻燃劑6_20%，三氧化二銻3-15%，玻璃纖維20-30%，相容劑2-10%，抗氧劑O. 1_1%，氧化物O. 1-1% ； 2)將步驟I)稱取的原料放入高混機(jī)中混合2-5分鐘，出料； 3)用雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，其中加工溫度為220-240°C，螺桿轉(zhuǎn)數(shù)為30-40HZ。
全文摘要
本發(fā)明提供一種高CTI值、高GWIT值環(huán)保阻燃玻纖增強(qiáng)PP/PA1010合金材料，它是由以下重量百分比的原料制成PP23-41％，PA101022-41%，復(fù)配型阻燃劑6-20％，三氧化二銻3-15％，玻璃纖維20-30%，相容劑2-10％，抗氧劑0.1-1％，氧化物0.1-1％，所述的復(fù)配型阻燃劑是由以下重量百分比的物質(zhì)組成BPS50%，次磷酸鎂25%，滑石粉25%。本發(fā)明還提供了上述材料的制備方法。其優(yōu)點(diǎn)在于本發(fā)明采用新型阻燃復(fù)配體系，使材料的GWIT值提高了50-100℃，能夠通過850℃灼熱絲，玻璃纖維的加入也使材料的GWIT值明顯的提高，同時(shí)該材料的沖擊性能、抗老化性能得到改善，加工流動性、滑爽性提高，摩擦系數(shù)降低。
文檔編號C08L25/04GK102993565SQ201210509599
公開日2013年3月27日 申請日期2012年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月4日
發(fā)明者郭建鵬, 孟誠銘, 王尹杰 申請人:上海日之升新技術(shù)發(fā)展有限公司