高灼熱絲高cti增強阻燃pa6復(fù)合材料及制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及高灼熱絲高CTI增強阻燃PA6復(fù)合材料，尤其是涉及可用于斷路開關(guān)、 溫控開關(guān)等電子電器領(lǐng)域的高灼熱絲高CTI增強阻燃PA6復(fù)合材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] PA6是半透明或不透明乳白色半結(jié)晶聚合物，是聚酰胺家族中產(chǎn)量最大、用途最廣 泛的品種之一。它具有熱力學(xué)性能優(yōu)異、耐熱、磨擦系數(shù)低、耐磨損、自潤滑性好，還具有耐 油、耐弱酸、電絕緣性好等諸多優(yōu)點，廣泛用于電子電器、汽車、機械等領(lǐng)域。隨著人類生活 水平的發(fā)展，各領(lǐng)域?qū)δ猃埐牧系淖枞夹?、灼熱絲溫度以及相對漏電起痕指數(shù)有著更苛刻 的要求。
[0003] 目前純PA6阻燃材料GWIT只能做到750°C，玻璃纖維增強阻燃PA6復(fù)合材料灼熱 GWIT 也很難達到 800°C，專利 CN103044896A、CN102311641A、CN103044895A 等公布了 GWIT 可以達到850°C的復(fù)合材料，但他們都是通過與其他工程塑料合金來達到高灼熱絲的要求， 這樣既提升了成本，也增加了注塑的難度。2010年10月30日后啟用的澳洲標(biāo)準(zhǔn)要求非金 屬材料過850°C灼熱絲測試，測試條件為30s，然后移開發(fā)熱絲，在整個測試期間，試樣不可 被點燃，滴落物不可引燃絹紙，且目前市場上存在的高灼熱絲增強阻燃尼龍的CTI都低于 250V，這就限制了尼龍在電子電器領(lǐng)域中的應(yīng)用。
[0004] 因此，開發(fā)一種高灼熱絲高CTI增強阻燃PA6復(fù)合材料是有必要的，這中技術(shù)有利 于解決上述問題，并且不損害尼龍的力學(xué)性能和加工性能，開闊了尼龍在電子電器領(lǐng)域的 應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種質(zhì)量穩(wěn)定、高灼熱絲高CTI增強阻燃PA6復(fù) 合材料及其制備方法。
[0006] 本發(fā)明上述目的通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)： 一種高灼熱絲高CTI增強阻燃尼龍復(fù)合材料，按重量份計，包含PA630-50、復(fù)配阻燃劑 25-35、復(fù)配三氧化二銻3-6、玻璃纖維20-30、填充物0-10、增韌劑2-8、抗氧劑0. 1-1、潤滑 劑0. 1-1、其他助劑0. 1-1。
[0007] 其中，所述的尼龍6的樹脂粘度為2. 4-2. 8。
[0008] 其中，所述的復(fù)配阻燃劑為磷氮系阻燃劑和溴系阻燃劑復(fù)配所得。
[0009] 其中，所述的磷氮系阻燃劑為三聚氰胺聚磷酸鹽、三聚氰胺、三聚氰胺氰尿酸鹽、 季戊四醇、聚磷酸銨、磷酸三苯脂中的一種或多種； 其中，所述的溴系阻燃劑為溴化聚苯乙烯、溴化環(huán)氧、十溴二苯乙烷或溴化聚碳中的一 種或兩種。
[0010] 所述的復(fù)配三氧化二銻為三氧化二銻和硅酸鹽礦物的復(fù)配所得。
[0011] 其中，所述的硅酸鹽礦物為高嶺土、蛭石、云母、滑石粉中的一種或多種。
[0012] 其中，所述的玻璃纖維為無堿玻璃纖維，該玻璃纖維的表面是經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑浸泡 處理的。
[0013] 其中，所述的增韌劑為乙烯辛烯共聚物、馬來酸酐接枝乙烯辛烯共聚物、乙烯丙烯 酸乙酯、馬來酸酐接枝乙烯丙烯酸乙酯中一種或兩種。
[0014] 其中，所述的抗氧劑為主副抗氧劑復(fù)合體系，主抗氧劑與副抗氧劑的比例為1:1。
[0015] 其中，所述的主抗氧劑為市售的抗氧劑1010或抗氧劑1098。
[0016] 其中，所述的輔助抗氧劑為市售的抗氧劑168。
[0017] 其中，所述的潤滑劑為EBS、TAF、硅酮粉、PETS中一種或兩種。
[0018] 其中，所述的其他諸位包括成核劑、熱穩(wěn)定劑、紫外光吸收劑。
[0019] 本發(fā)明上述高灼熱絲高CTI增強阻燃PA6復(fù)合材料的制備方法是將先PA6樹脂和 PA6樹脂重量份0. 1-0. 3%的白油置于高混機中共混1-2分鐘，然后將復(fù)配阻燃劑復(fù)配三氧 化二銻、增韌劑、抗氧劑、潤滑劑和其他助劑一起置于高混機中再混合2-5分鐘，然后經(jīng)雙 螺桿擠出機熔融擠出的同時引入物件玻璃纖維熔融擠出造粒；螺桿轉(zhuǎn)速為360-600r/min， 加工溫度控制在210-240°C，經(jīng)擠出造粒得到高灼熱絲高CTI增強阻燃PA6復(fù)合材料產(chǎn)品。
[0020] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果： 本發(fā)明制備的PA6復(fù)合材料的GWIT可以達到850°C，CTI最高可達425V，可加工性良 好，機械性能優(yōu)異，可以滿足斷路開關(guān)、溫控開關(guān)、接線端子等電子電器領(lǐng)域的要求。 具體實施方案
[0021] 以下結(jié)合實施例來進一步解釋本發(fā)明，但實施例并不列本發(fā)明做任何形式的限 定。
[0022] 實施例1~5 高灼熱絲高CTI增強阻燃PA6復(fù)合材料及其制備方法包括以下步驟： 實施例中的原料組成如表1所示，其中的磷氮系阻燃劑為三聚氰胺磷酸鹽、三聚氰胺、 季戊四醇按重量比3:3:4的復(fù)配物，復(fù)配三氧化二銻為三氧化二銻和滑石粉按重量比2:1 的復(fù)配物、填充物為硫酸鋇和滑石粉按重量份1:1的復(fù)配物、增韌劑為乙烯丙烯酸乙酯、馬 來酸酐接枝乙烯丙烯酸乙酯按重量比1:1的復(fù)配物、潤滑劑為TAF和硅酮按重量份1:1的 復(fù)配物。先將PA6在90 °C下干燥4~8h，再將PA6樹脂和PA6樹脂重量份0. 1-0. 3%的白 油置于高混機中共混1-2分鐘，然后將其他組分一起置于高混機中再混合2-5分鐘，出料， 然后經(jīng)雙螺桿擠出機擠出造粒；螺桿轉(zhuǎn)速設(shè)定為360r/min，雙螺桿擠出機共有十段，溫度 分別設(shè)定為 2KTC、215°C、22(TC、22(rC、225°C、23(rC、23(rC、24(rC、24(rC、24(rC、235°C、 235°C，經(jīng)擠出造粒得到產(chǎn)品。
[0023] 表1 (用量為重量份）
【主權(quán)項】
1. 一種高灼熱絲高CTI增強阻燃PA6復(fù)合材料，其特征是：該復(fù)合材料有如下重量份 組成：PA630-50、復(fù)配阻燃劑25-35、復(fù)配三氧化二銻3-6、玻璃纖維20-30、增韌劑2-8、抗氧 劑0. 1-1、潤滑劑0. 1-1、其他助劑0. 1-1。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高灼熱絲高CTI增強阻燃PA6復(fù)合材料，其特征是：所述的尼 龍6的樹脂粘度為2. 4-2. 8 ;所述的復(fù)配阻燃劑由磷氮系阻燃劑和溴系阻燃劑復(fù)配所得， 其中磷氮系阻燃劑和溴系阻燃劑的重量比為1:1-2:1 ;所述的復(fù)配三氧化二銻由三氧化二 鋪和娃酸鹽礦物的復(fù)配所得，其中三氧化二鋪和娃酸鹽礦物的重量比為2. 5:1-4:1。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高灼熱絲高CTI增強阻燃PA6復(fù)合材料，其特征是：所述的 玻璃纖維為無堿玻璃纖維，該玻璃纖維的表面是經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑浸泡處理的；所述的填充物 為碳酸鈣、滑石粉、硫酸鋇、硫酸鈣晶須、云母中的一種或多種；所述的增韌劑為乙烯辛烯共 聚物、馬來酸酐接枝乙烯辛烯共聚物、乙烯丙烯酸乙酯、馬來酸酐接枝乙烯丙烯酸乙酯中一 種或兩種；所述的抗氧劑為主副抗氧劑復(fù)合體系，主抗氧劑與副抗氧劑的比例為1:1。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高灼熱絲高CTI增強阻燃PA6復(fù)合材料，其特征是：所述的 主抗氧劑為市售的抗氧劑1010或抗氧劑1098。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高灼熱絲高CTI增強阻燃PA6復(fù)合材料，其特征是：所述的 輔助抗氧劑為市售的抗氧劑168。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高灼熱絲高CTI增強阻燃PA6復(fù)合材料，其特征是：所述的 潤滑劑為EBS、TAF、硅酮粉、PETS中一種或兩種；所述的其他諸位包括成核劑、熱穩(wěn)定劑、紫 外線吸收劑；所訴述的磷氮系阻燃劑為三聚氰胺聚磷酸鹽、三聚氰胺、三聚氰胺氰尿酸鹽、 季戊四醇、聚磷酸銨、磷酸三苯脂中的一種或多種。
7. 根據(jù)權(quán)利2所述的復(fù)配阻燃劑，其特征是：所述的溴系阻燃劑為溴化聚苯乙烯、溴 化環(huán)氧、十溴二苯乙烷或溴化聚碳中的一種或兩種。
8. 根據(jù)權(quán)利2所述的復(fù)配三氧化銻，其特征是：所述的硅酸鹽礦物為高嶺土、蛭石、云 母、滑石粉中的一種或多種。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高灼熱絲高CTI增強阻燃PA6復(fù)合材料的制備方法，其特征 是：包括以下步驟：按重量份計，包含PA630-50、復(fù)配阻燃劑25-35、復(fù)配三氧化二銻3-6、玻 璃纖維20-30、增韌劑2-8、抗氧劑0. 1-1、潤滑劑0. 1-1、其他助劑0. 1-1。先將PA6樹脂和 PA6樹脂重量份0. 1-0. 3%的白油置于高混機中共混1-2分鐘，然后將其他組分一起置于高 混機中再混合2-5分鐘，然后經(jīng)雙螺桿擠出機擠出造粒；螺桿轉(zhuǎn)速為360-600r/min，加工溫 度控制在210-240°C，經(jīng)共混、水冷、切粒得到產(chǎn)品。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高灼熱絲高CTI增強阻燃尼龍復(fù)合材料及制備方法，產(chǎn)品包含PA630-50、復(fù)配阻燃劑25-35、復(fù)配三氧化二銻3-6、玻璃纖維20-30、填充物0-10、增韌劑2-8、抗氧劑0.1-1、潤滑劑0.1-1、其他助劑0.1-1。本發(fā)明制備的PA6復(fù)合材料的GWIT可以達到850℃，CTI最高可達425V，可加工性良好，機械性能優(yōu)異，可以滿足斷路開關(guān)、溫控開關(guān)、接線端子等電子電器領(lǐng)域的要求。
【IPC分類】C08K3-34, C08K7-08, C08K9-06, C08L77-02, C08K7-14, C08K3-30, C08K13-06, C08K3-22, C08K3-26, C08K5-03
【公開號】CN104744931
【申請?zhí)枴緾N201510164548
【發(fā)明人】陳哲, 張志丹, 費建新, 李小吉
【申請人】南通市東方塑膠有限公司
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2015年4月9日