本發(fā)明涉及無鹵阻燃高分子復合材料
技術領域：
，具體涉及一種無鹵阻燃長玻纖增強PA6復合材料及其一步法制備方法。
背景技術：
：尼龍(聚酰胺)是當前國內外應用最廣泛的一種熱塑性工程塑料，它具有強韌耐磨、耐沖擊、耐疲勞、耐腐蝕、耐油等優(yōu)異特性，被廣泛應用于汽車零配件、電子電器、機械等行業(yè)，六十年來，在工程塑料的激烈競爭中穩(wěn)步增長，其需求量迄今一直位居五大工程塑料的首位。目前，市場上玻纖增強PA6的阻燃劑主要有溴銻類阻燃劑、紅磷阻燃劑、磷氮系阻燃劑等。溴銻類阻燃劑雖然具有較好的阻燃性能及力學性能，但其環(huán)保問題是無法克服的技術難題；紅磷類阻燃劑儲存困難，且只能做深色制件；磷氮系阻燃劑作為目前阻燃劑發(fā)展的方向，受到了較多的關注。然而，市場上的磷氮系阻燃劑存在分解溫度低，生產成本高等問題，在市場應用上受到極大的限制?，F(xiàn)有技術中，有采用MPP(三聚氰胺膦酸鹽)阻燃玻纖增強PA6的相關文獻，然而其存在分解溫度低、塑料加工性能差、力學性能下降嚴重等諸多技術問題。技術實現(xiàn)要素：本發(fā)明所要解決的技術問題在于提供一種力學性能好，韌性佳的無鹵阻燃長玻纖增強PA6復合材料。本發(fā)明所要解決的技術問題采用以下技術方案來實現(xiàn)：一種無鹵阻燃長玻纖增強PA6復合材料，由以下重量份數(shù)的組分制成：尼龍630-60、長玻纖20-40、DOPO(9，10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物)12-16、抗氧劑0.5-1、相容劑5-10、三嗪成炭劑3-5、協(xié)效劑1-5、成核劑0.5-1、紫外線吸收劑0.5-1、表面活性劑0.5-1、增粘劑1-4、擴鏈劑1-3、納米二氧化鈦0.5-1、納米級陶粒粉0.5-1、鄰苯二甲酸二辛酯1-3。所述表面活性劑選用KH-550表面活性劑，即γ―氨丙基三乙氧基硅烷。所述的協(xié)效劑選用季磷鹽插層改性蒙脫土。所述的擴鏈劑選用SAG-008擴鏈劑。所述的抗氧劑選用抗氧劑168/1098。所述的三嗪成炭劑選用CFA三嗪成炭劑。所述的成核劑選用聚3-甲基丁烯-1、聚乙烯基環(huán)硅烷、聚乙烯基環(huán)烷、聚丙烷中的一種或幾種的混合物。上述增粘劑是由以下重量的組分制成：乙二醇80g、鉑化合物2g、硅烷偶聯(lián)劑2g、苯甲酸鈉鹽2g、瀝青5g、丙烯酸正丁酯3g、十二烷基硫醇3g、蟲膠樹脂4g、微晶蠟2g、納米級電氣石粉體3g、純丙乳液5g；該增粘劑專門針對再生PA6熔體進行配置，增粘速度快，效果好。上述增粘劑的制備方法如下：(1)按上述配方量稱取各組分，首先將乙二醇、丙烯酸正丁酯及十二烷基硫醇投入反應釜中，加熱至50-60℃，于轉速120-135轉/分鐘，連續(xù)攪拌5-10分鐘，制得溶液a待用；(2)將苯甲酸鈉鹽、瀝青、蟲膠樹脂、微晶蠟及納米級電氣石粉體加入到溶液a中，邊攪拌邊加熱，至溫度達到80-90℃保溫2小時，制得溶液b待用；上述攪拌速度控制在90-110轉/分鐘。(3)將純丙乳液投入溶液b中，攪拌均勻，攪拌速度保持在1200轉/分鐘左右，攪拌30分鐘，制得溶液c待用；(4)將溶液c的溫度控制在40-45℃，然后加入鉑化合物和硅烷偶聯(lián)劑，攪拌均勻，冷卻至室溫，出釜得到增粘劑。一種無鹵阻燃長玻纖增強PA6復合材料一步法制備方法，步驟如下：(1)將納米二氧化鈦、納米級陶粒粉、成核劑、紫外線吸收劑、擴鏈劑和表面活性劑送入轉鼓中進行混合攪拌，同時將轉鼓加溫至80-120℃，時間在40分鐘，壓力在150-200Mpa，取出得到混合料；(2)將尼龍和鄰苯二甲酸二辛酯混合，通過單螺桿擠出機塑化后通過口模輸送到高溫熔體反應釜，加入混合料、DOPO、抗氧劑、相容劑、三嗪成炭劑、協(xié)效劑和增粘劑，保持釜溫在235～240℃、壓力2.0～2.5MPa條件下，得到混合熔體；(3)將混合熔體送入到浸漬機頭，浸漬機頭的溫度設定為280-360℃，將長玻纖通過浸漬機頭?？祝n后，將其牽引出浸漬機頭，冷卻、切粒，得到8-15mm長的增強PA6復合材料。本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明組分較為簡單，配比合理，通過加入成核劑、增粘劑，可使聚合物異相成核，改進材料的剛度、耐磨性和加工性能，從而改變聚酯的特性粘度、熔點及其分子鏈結構，提高PA6熔體的品質，增強PA6材料的整體強度。具體實施方式為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體實施例，進一步闡述本發(fā)明。實施例1一種無鹵阻燃長玻纖增強PA6復合材料，由以下重量的組分制成：尼龍645kg、長玻纖30kg、DOPO14kg、抗氧劑0.7kg、相容劑7kg、三嗪成炭劑4kg、協(xié)效劑3kg、成核劑0.8kg、紫外線吸收劑0.7kg、表面活性劑0.7kg、增粘劑2.5kg、擴鏈劑2kg、納米二氧化鈦0.7kg、納米級陶粒粉0.7kg、鄰苯二甲酸二辛酯2kg。所述表面活性劑選用KH-550表面活性劑，即γ―氨丙基三乙氧基硅烷。所述的協(xié)效劑選用季磷鹽插層改性蒙脫土。所述的擴鏈劑選用SAG-008擴鏈劑。所述的抗氧劑選用抗氧劑168。所述的三嗪成炭劑選用CFA三嗪成炭劑。所述的成核劑選用聚3-甲基丁烯-1。上述增粘劑是由以下重量的組分制成：乙二醇80g、鉑化合物2g、硅烷偶聯(lián)劑2g、苯甲酸鈉鹽2g、瀝青5g、丙烯酸正丁酯3g、十二烷基硫醇3g、蟲膠樹脂4g、微晶蠟2g、納米級電氣石粉體3g、純丙乳液5g；該增粘劑專門針對再生PA6熔體進行配置，增粘速度快，效果好。上述增粘劑的制備方法如下：(1)按上述配方量稱取各組分，首先將乙二醇、丙烯酸正丁酯及十二烷基硫醇投入反應釜中，加熱至50-60℃，于轉速120-135轉/分鐘，連續(xù)攪拌5-10分鐘，制得溶液a待用；(2)將苯甲酸鈉鹽、瀝青、蟲膠樹脂、微晶蠟及納米級電氣石粉體加入到溶液a中，邊攪拌邊加熱，至溫度達到80-90℃保溫2小時，制得溶液b待用；上述攪拌速度控制在90-110轉/分鐘。(3)將純丙乳液投入溶液b中，攪拌均勻，攪拌速度保持在1200轉/分鐘左右，攪拌30分鐘，制得溶液c待用；(4)將溶液c的溫度控制在40-45℃，然后加入鉑化合物和硅烷偶聯(lián)劑，攪拌均勻，冷卻至室溫，出釜得到增粘劑。一種無鹵阻燃長玻纖增強PA6復合材料一步法制備方法，步驟如下：(1)將納米二氧化鈦、納米級陶粒粉、成核劑、紫外線吸收劑、擴鏈劑和表面活性劑送入轉鼓中進行混合攪拌，同時將轉鼓加溫至80-120℃，時間在40分鐘，壓力在150-200Mpa，取出得到混合料；(2)將尼龍和鄰苯二甲酸二辛酯混合，通過單螺桿擠出機塑化后通過口模輸送到高溫熔體反應釜，加入混合料、DOPO、抗氧劑、相容劑、三嗪成炭劑、協(xié)效劑和增粘劑，保持釜溫在235～240℃、壓力2.0～2.5MPa條件下，得到混合熔體；(3)將混合熔體送入到浸漬機頭，浸漬機頭的溫度設定為280-360℃，將長玻纖通過浸漬機頭?？祝n后，將其牽引出浸漬機頭，冷卻、切粒，得到8-15mm長的增強PA6復合材料。實施例2一種無鹵阻燃長玻纖增強PA6復合材料，由以下重量的組分制成：尼龍660kg、長玻纖20kg、DOPO16kg、抗氧劑0.5kg、相容劑10kg、三嗪成炭劑3kg、協(xié)效劑5kg、成核劑0.5kg、紫外線吸收劑1kg、表面活性劑0.5kg、增粘劑4kg、擴鏈劑1kg、納米二氧化鈦1kg、納米級陶粒粉0.5kg、鄰苯二甲酸二辛酯3kg。所述表面活性劑選用KH-550表面活性劑，即γ―氨丙基三乙氧基硅烷。所述的協(xié)效劑選用季磷鹽插層改性蒙脫土。所述的擴鏈劑選用SAG-008擴鏈劑。所述的抗氧劑選用抗氧劑168/1098。所述的三嗪成炭劑選用CFA三嗪成炭劑。所述的成核劑選用聚乙烯基環(huán)硅烷。上述增粘劑是由以下重量的組分制成：乙二醇80g、鉑化合物2g、硅烷偶聯(lián)劑2g、苯甲酸鈉鹽2g、瀝青5g、丙烯酸正丁酯3g、十二烷基硫醇3g、蟲膠樹脂4g、微晶蠟2g、納米級電氣石粉體3g、純丙乳液5g；該增粘劑專門針對再生PA6熔體進行配置，增粘速度快，效果好。上述增粘劑的制備方法如下：(1)按上述配方量稱取各組分，首先將乙二醇、丙烯酸正丁酯及十二烷基硫醇投入反應釜中，加熱至50-60℃，于轉速120-135轉/分鐘，連續(xù)攪拌5-10分鐘，制得溶液a待用；(2)將苯甲酸鈉鹽、瀝青、蟲膠樹脂、微晶蠟及納米級電氣石粉體加入到溶液a中，邊攪拌邊加熱，至溫度達到80-90℃保溫2小時，制得溶液b待用；上述攪拌速度控制在90-110轉/分鐘。(3)將純丙乳液投入溶液b中，攪拌均勻，攪拌速度保持在1200轉/分鐘左右，攪拌30分鐘，制得溶液c待用；(4)將溶液c的溫度控制在40-45℃，然后加入鉑化合物和硅烷偶聯(lián)劑，攪拌均勻，冷卻至室溫，出釜得到增粘劑。一種無鹵阻燃長玻纖增強PA6復合材料一步法制備方法，步驟如下：(1)將納米二氧化鈦、納米級陶粒粉、成核劑、紫外線吸收劑、擴鏈劑和表面活性劑送入轉鼓中進行混合攪拌，同時將轉鼓加溫至80-120℃，時間在40分鐘，壓力在150-200Mpa，取出得到混合料；(2)將尼龍和鄰苯二甲酸二辛酯混合，通過單螺桿擠出機塑化后通過口模輸送到高溫熔體反應釜，加入混合料、DOPO、抗氧劑、相容劑、三嗪成炭劑、協(xié)效劑和增粘劑，保持釜溫在235～240℃、壓力2.0～2.5MPa條件下，得到混合熔體；(3)將混合熔體送入到浸漬機頭，浸漬機頭的溫度設定為280-360℃，將長玻纖通過浸漬機頭?？?，浸漬后，將其牽引出浸漬機頭，冷卻、切粒，得到8-15mm長的增強PA6復合材料。實施例3一種無鹵阻燃長玻纖增強PA6復合材料，由以下重量的組分制成：尼龍630kg、長玻纖40kg、DOPO(9，10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物)12kg、抗氧劑1kg、相容劑5kg、三嗪成炭劑5kg、協(xié)效劑1kg、成核劑1kg、紫外線吸收劑0.5kg、表面活性劑1kg、增粘劑1kg、擴鏈劑3kg、納米二氧化鈦0.5kg、納米級陶粒粉1kg、鄰苯二甲酸二辛酯1kg。所述表面活性劑選用KH-550表面活性劑，即γ―氨丙基三乙氧基硅烷。所述的協(xié)效劑選用季磷鹽插層改性蒙脫土。所述的擴鏈劑選用SAG-008擴鏈劑。所述的抗氧劑選用抗氧劑1098。所述的三嗪成炭劑選用CFA三嗪成炭劑。所述的成核劑選用聚乙烯基環(huán)烷。上述增粘劑是由以下重量的組分制成：乙二醇80g、鉑化合物2g、硅烷偶聯(lián)劑2g、苯甲酸鈉鹽2g、瀝青5g、丙烯酸正丁酯3g、十二烷基硫醇3g、蟲膠樹脂4g、微晶蠟2g、納米級電氣石粉體3g、純丙乳液5g；該增粘劑專門針對再生PA6熔體進行配置，增粘速度快，效果好。上述增粘劑的制備方法如下：(1)按上述配方量稱取各組分，首先將乙二醇、丙烯酸正丁酯及十二烷基硫醇投入反應釜中，加熱至50-60℃，于轉速120-135轉/分鐘，連續(xù)攪拌5-10分鐘，制得溶液a待用；(2)將苯甲酸鈉鹽、瀝青、蟲膠樹脂、微晶蠟及納米級電氣石粉體加入到溶液a中，邊攪拌邊加熱，至溫度達到80-90℃保溫2小時，制得溶液b待用；上述攪拌速度控制在90-110轉/分鐘。(3)將純丙乳液投入溶液b中，攪拌均勻，攪拌速度保持在1200轉/分鐘左右，攪拌30分鐘，制得溶液c待用；(4)將溶液c的溫度控制在40-45℃，然后加入鉑化合物和硅烷偶聯(lián)劑，攪拌均勻，冷卻至室溫，出釜得到增粘劑。一種無鹵阻燃長玻纖增強PA6復合材料一步法制備方法，步驟如下：(1)將納米二氧化鈦、納米級陶粒粉、成核劑、紫外線吸收劑、擴鏈劑和表面活性劑送入轉鼓中進行混合攪拌，同時將轉鼓加溫至80-120℃，時間在40分鐘，壓力在150-200Mpa，取出得到混合料；(2)將尼龍和鄰苯二甲酸二辛酯混合，通過單螺桿擠出機塑化后通過口模輸送到高溫熔體反應釜，加入混合料、DOPO、抗氧劑、相容劑、三嗪成炭劑、協(xié)效劑和增粘劑，保持釜溫在235～240℃、壓力2.0～2.5MPa條件下，得到混合熔體；(3)將混合熔體送入到浸漬機頭，浸漬機頭的溫度設定為280-360℃，將長玻纖通過浸漬機頭模孔，浸漬后，將其牽引出浸漬機頭，冷卻、切粒，得到8-15mm長的增強PA6復合材料。主要性能測試：實施例1-3生產出的產品按照標準制(ASTM)成標準測試樣條，進行各項測試，其性能測試結果下表所示。測試項目實施例1實施例2實施例3密度(g/cm3)1.661.881.62拉伸強度(MPa)254243206斷裂伸長率(％)4.73.63.9彎曲強度(MPa)120150160彎曲模量(MPa)251034003150缺口沖擊強度(J/m)370350290熱變形溫度(℃)270266280以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術人員應該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。當前第1頁1 2 3