一种高灼热丝高韧性阻燃PA66复合材料及其制备方法
阅读：644发布：2024-01-12
专利汇可以提供一种高灼热丝高韧性阻燃PA66复合材料及其制备方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种高灼热丝高韧性阻燃PA66 复合材料 ，包括以下重量份的材料：PA66 树脂 60～70重量份；ABS/PVC/PET 合金 12～15重量份；阻燃剂8～11重量份； 润滑剂 3～5重量份；稳定剂2～4重量份；填料6～8重量份；增韧剂2～4重量份；抗 氧 剂0.5～1重量份；乙烯基三(β-甲氧乙氧基) 硅 烷1～3重量份。本发明的高灼热丝高韧性阻燃PA66复合材料，通过对其化学成分进行优化，在微观程度上改进PA66塑料的内部结构，其具有优异的机械强度、韧性和 阻燃性 能。，下面是一种高灼热丝高韧性阻燃PA66复合材料及其制备方法专利的具体信息内容。
1.一种高灼热丝高韧性阻燃PA66复合材料，其特征在于，包括以下重量份的材料：
2.根据权利要求1所述的高灼热丝高韧性阻燃PA66复合材料，其特征在于，所述阻燃剂包括30～40wt％聚磷酸铵和60～70wt％氢氧化镁。
3.根据权利要求1所述的高灼热丝高韧性阻燃PA66复合材料，其特征在于，所述润滑剂包括30～40wt％全氟醚橡胶和60～70wt％脂肪酸二乙醇酰胺。
4.根据权利要求1所述的高灼热丝高韧性阻燃PA66复合材料，其特征在于，所述稳定剂包括60～70wt％马来酸二丁基锡和30～40wt％月桂酸钙。
5.根据权利要求1所述的高灼热丝高韧性阻燃PA66复合材料，其特征在于，所述填料包括20～30wt％硅灰石和70～80wt％氮化钛。
6.根据权利要求1所述的高灼热丝高韧性阻燃PA66复合材料，其特征在于，所述增韧剂包括50～60wt％苯乙烯-丁二烯热塑性弹性体和40～50wt％聚壬二酸酐。
7.根据权利要求1所述的高灼热丝高韧性阻燃PA66复合材料，其特征在于，所述抗氧剂包括50～60wt％二烷基二硫代氨基甲酸钼和40～50wt％二甲苄基二硫化物。
8.根据权利要求1所述的高灼热丝高韧性阻燃PA66复合材料，其特征在于，还包括1～3重量份的环氧硬脂酸丁酯。
9.根据权利要求1～8任一项所述高灼热丝高韧性阻燃PA66复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)按如权利要求1～8所述重量配比称取各原料；
2)将PA66树脂、ABS/PVC/PET合金、阻燃剂、润滑剂、稳定剂、填料、增韧剂、抗氧剂、乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷和环氧硬脂酸丁酯在200-300r/min混合5-10min形成混合物料；
3)将所述混合物料进行挤出，造粒，得到产品。
10.根据权利要求9所述的高灼热丝高韧性阻燃PA66复合材料的制备方法，其特征在于，所述挤出采用双螺杆挤出机，控制双螺旋挤出机的温度为200-220℃，螺旋转数为100～
400转/分。
一种高灼热丝高韧性阻燃PA66复合材料及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种高分子材料领域，特别是涉及一种高灼热丝高韧性阻燃PA66复合材料及其制备方法。
背景技术
[0002] 聚酰胺具有很好的机械强度和刚度，耐磨损特性好等优点被广泛用于汽车部件，机械部件，电子电气领域等，成为五大工程塑料用量之首，在很多应用上代替传统的金属材料。在电子电气领域，IEC 60335要求所有可能被引燃或传播火焰的非金属材料应经受至少550℃的灼热丝测试或具有HB40等级。当材料的可燃性额定等级不能被确认时，及针焰测试不被采用时，IEC标准要求靠近或支撑载流连接件的部件在更高的温度下进行灼热丝测试。
对于某些领域更是要求GWIT达到850℃。未经改性的PA66易燃，限制了其在电子电气领域的应用。传统的阻燃改性配方体系由于阻燃剂的加入量大，导致PA冲击强度、拉伸强度等力学性能下降明显。本发明采用新的阻燃增韧体系，意在提供一种高效高灼热丝高韧性阻燃PA66复合材料及其制备方法。
对于某些领域更是要求GWIT达到850℃。未经改性的PA66易燃，限制了其在电子电气领域的应用。传统的阻燃改性配方体系由于阻燃剂的加入量大，导致PA冲击强度、拉伸强度等力学性能下降明显。本发明采用新的阻燃增韧体系，意在提供一种高效高灼热丝高韧性阻燃PA66复合材料及其制备方法。
发明内容
[0003] 针对上述不足之处，本发明的目的在于开发一款高灼热丝高韧性阻燃PA66复合材料，其具有优异的韧性和阻燃性能。
[0004] 本发明的技术方案概述如下：
[0005] 一种高灼热丝高韧性阻燃PA66复合材料，其中，包括以下重量份的材料：
[0006]
[0007]
[0012] 优选的是，所述的高灼热丝高韧性阻燃PA66复合材料，其中，所述增韧剂包括50～60wt％苯乙烯-丁二烯热塑性弹性体和40～50wt％聚壬二酸酐。
[0014] 优选的是，所述的高灼热丝高韧性阻燃PA66复合材料，其中，还包括1～3重量份的环氧硬脂酸丁酯。
[0015] 一种高灼热丝高韧性阻燃PA66复合材料的制备方法，其中，包括以下步骤：
[0017] 2)将PA66树脂、ABS/PVC/PET合金、阻燃剂、润滑剂、稳定剂、填料、增韧剂、抗氧剂、乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷和环氧硬脂酸丁酯在200-300r/min混合5-10min形成混合物料；
[0018] 3)将所述混合物料进行挤出，造粒，得到产品。
[0019] 优选的是，所述的高灼热丝高韧性阻燃PA66复合材料的制备方法，其中，所述挤出采用双螺杆挤出机，控制双螺旋挤出机的温度为200-220℃，螺旋转数为100～400转/分。
[0020] 本发明的有益效果是：
[0021] (1)本发明的高灼热丝高韧性阻燃PA66复合材料，通过对其化学成分进行优化，在微观程度上改进PA66塑料的内部结构，其具有优异的机械强度、韧性和阻燃性能。
[0022] (2)本发明以PA66作为主体，在主材中引入具有耐冲击、韧性、阻燃和耐热性的ABS/PVC/PET合金；聚磷酸铵和氢氧化镁协同作为阻燃剂，使得PA66阻燃效果达到最佳；马来酸二丁基锡和月桂酸钙协同作为稳定剂，改善PA66的耐热性能和抗氧化性能；苯乙烯-丁二烯热塑性弹性体具有弹性和良好的耐高温性能；聚壬二酸酐可与PA66反应，引入一部分柔性链段，降低模量，提高了韧性；二烷基二硫代氨基甲酸钼和二甲苄基二硫化物可延缓或抑制PA66聚合物氧化过程的进行，从而阻止PA66聚合物的老化并延长其使用寿命。
具体实施方式
[0024] 本案提出一种高灼热丝高韧性阻燃PA66复合材料，包括以下重量份的材料：
[0025]
[0026] PA66树脂具有强度高，回弹性好，耐磨性高，耐多次变形性和耐疲劳性佳，但耐光、耐热性差；为了弥补这些缺陷，本案在主材中引入具有耐冲击、韧性、阻燃和耐热性的ABS/PVC/PET合金。乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷带有烯烃功能团，提高PA66的抗老化性以及提高填料和PA66、ABS/EPDM合金的相容性能，进而进一步可提高其力学性能。
[0027] 作为本案又一实施例，其中，阻燃剂包括30～40wt％聚磷酸铵和60～70wt％氢氧化镁。聚磷酸铵在高温下能形成玻璃状或稳定泡沫覆盖层，隔绝氧气，具有隔热、隔氧、阻止可燃气体向外逸出的作用，从而达到阻燃目的；氢氧化镁通过提高聚合物的热容，使其在达到热分解温度前吸收更多的热量，从而提高其阻燃性能；聚磷酸铵和氢氧化镁协同作为阻燃剂，使得PA66阻燃效果达到最佳。
[0028] 作为本案又一实施例，其中，润滑剂包括30～40wt％全氟醚橡胶和60～70wt％脂肪酸二乙醇酰胺。润滑剂之所以能起润滑作用，是因为它的加入，降低塑料熔体的摩擦，全氟醚橡胶、脂肪酸二乙醇酰胺与聚合物有良好的相容性，它在聚合物内部起着降低聚合物分子间内聚力的作用，从而改善塑料熔料的内摩擦生热和熔体的流动性，降低摩擦力。
[0029] 作为本案又一实施例，其中，稳定剂包括60～70wt％马来酸二丁基锡和30～40wt％月桂酸钙。马来酸二丁基锡和月桂酸钙协同作为稳定剂，改善PA66的耐热性能和抗氧化性能。
[0030] 作为本案又一实施例，其中，填料包括20～30wt％硅灰石和70～80wt％氮化钛。为了获得具有高强度、阻燃性能的PA66塑料，本案又引入了具有协同发挥高强度、阻燃性能的硅灰石和氮化钛。
[0031] 作为本案又一实施例，其中，增韧剂包括50～60wt％苯乙烯-丁二烯热塑性弹性体和40～50wt％聚壬二酸酐。苯乙烯-丁二烯热塑性弹性体具有弹性和良好的耐高温性能；聚壬二酸酐可与PA66反应，引入一部分柔性链段，降低模量，提高了韧性。
[0032] 作为本案又一实施例，其中，抗氧剂包括50～60wt％二烷基二硫代氨基甲酸钼和40～50wt％二甲苄基二硫化物。二烷基二硫代氨基甲酸钼和二甲苄基二硫化物可延缓或抑制PA66聚合物氧化过程的进行，从而阻止PA66聚合物的老化并延长其使用寿命。
[0033] 作为本案又一实施例，其中，还包括1～3重量份的环氧硬脂酸丁酯。环氧硬脂酸丁酯削弱聚合物分子之间的次价健，增加聚合物分子链的移动性，降低了聚合物分子链的结晶性，即增加了聚合物的塑性，表现为聚合物的硬度、模量、软化温度和脆化温度下降，而伸长率、曲挠性和柔韧性。
[0034] 一种高灼热丝高韧性阻燃PA66复合材料的制备方法，其中，包括以下步骤：
[0035] 1)按如权利要求1～8所述重量配比称取各原料；
[0036] 2)将PA66树脂、ABS/PVC/PET合金、阻燃剂、润滑剂、稳定剂、填料、增韧剂、抗氧剂、乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷和环氧硬脂酸丁酯在200-300r/min混合5-10min形成混合物料；
[0037] 3)将所述混合物料进行挤出，造粒，得到产品。
[0038] 作为本案又一实施例，其中，挤出采用双螺杆挤出机，控制双螺旋挤出机的温度为200-220℃，螺旋转数为100～400转/分。
[0039] 下面列出的具体实施例和对比例：
[0040] 实施例1：
[0041] 一种高灼热丝高韧性阻燃PA66复合材料，包括以下重量份的材料：
[0042]
[0043]
[0044] 一种高灼热丝高韧性阻燃PA66复合材料的制备方法，包括以下步骤：
[0045] 1)按上述重量配比称取各原料；
[0046] 2)将PA66树脂、ABS/PVC/PET合金、聚磷酸铵、氢氧化镁、全氟醚橡胶、脂肪酸二乙醇酰胺、马来酸二丁基锡、月桂酸钙、硅灰石、氮化钛、苯乙烯-丁二烯热塑性弹性体、聚壬二酸酐、二烷基二硫代氨基甲酸钼、二甲苄基二硫化物、乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷和环氧硬脂酸丁酯在200r/min混合5min形成混合物料；
[0047] 3)将混合物料进行挤出，挤出采用双螺杆挤出机，控制双螺旋挤出机的温度为200℃，螺旋转数为100转/分，造粒，得到产品。
[0048] 实施例2：
[0049] 一种高灼热丝高韧性阻燃PA66复合材料，包括以下重量份的材料：
[0050]
[0051]
[0052] 一种高灼热丝高韧性阻燃PA66复合材料的制备方法，包括以下步骤：
[0053] 1)按上述重量配比称取各原料；
[0054] 2)将PA66树脂、ABS/PVC/PET合金、聚磷酸铵、氢氧化镁、全氟醚橡胶、脂肪酸二乙醇酰胺、马来酸二丁基锡、月桂酸钙、硅灰石、氮化钛、苯乙烯-丁二烯热塑性弹性体、聚壬二酸酐、二烷基二硫代氨基甲酸钼、二甲苄基二硫化物、乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷和环氧硬脂酸丁酯在300r/min混合7min形成混合物料；
[0055] 3)将混合物料进行挤出，挤出采用双螺杆挤出机，控制双螺旋挤出机的温度为210℃，螺旋转数为200转/分，造粒，得到产品。
[0056] 实施例3：
[0057] 一种高灼热丝高韧性阻燃PA66复合材料，包括以下重量份的材料：
[0058]
[0059]
[0060] 一种高灼热丝高韧性阻燃PA66复合材料的制备方法，包括以下步骤：
[0061] 1)按上述重量配比称取各原料；
[0062] 2)将PA66树脂、ABS/PVC/PET合金、聚磷酸铵、氢氧化镁、全氟醚橡胶、脂肪酸二乙醇酰胺、马来酸二丁基锡、月桂酸钙、硅灰石、氮化钛、苯乙烯-丁二烯热塑性弹性体、聚壬二酸酐、二烷基二硫代氨基甲酸钼、二甲苄基二硫化物、乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷和环氧硬脂酸丁酯在300r/min混合10min形成混合物料；
[0063] 3)将混合物料进行挤出，挤出采用双螺杆挤出机，控制双螺旋挤出机的温度为220℃，螺旋转数为400转/分，造粒，得到产品。
[0064] 对比例1：
[0065] 一种高灼热丝高韧性阻燃PA66复合材料，包括以下重量份的材料：
[0066]
[0067] 一种高灼热丝高韧性阻燃PA66复合材料的制备方法，包括以下步骤：
[0068] 1)按上述重量配比称取各原料；
[0069] 2)将PA66树脂、聚磷酸铵、氢氧化镁、全氟醚橡胶、脂肪酸二乙醇酰胺、马来酸二丁基锡、月桂酸钙、硅灰石、氮化钛、苯乙烯-丁二烯热塑性弹性体、聚壬二酸酐、二烷基二硫代氨基甲酸钼、二甲苄基二硫化物、乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷和环氧硬脂酸丁酯在200r/min混合5min形成混合物料；
[0070] 3)将混合物料进行挤出，挤出采用双螺杆挤出机，控制双螺旋挤出机的温度为200℃，螺旋转数为100转/分，造粒，得到产品。
[0071] 对比例2：
[0072] 一种高灼热丝高韧性阻燃PA66复合材料，包括以下重量份的材料：
[0073]
[0074] 一种高灼热丝高韧性阻燃PA66复合材料的制备方法，包括以下步骤：
[0075] 1)按上述重量配比称取各原料；
[0076] 2)将PA66树脂、ABS/PVC/PET合金、氢氧化镁、全氟醚橡胶、脂肪酸二乙醇酰胺、马来酸二丁基锡、月桂酸钙、硅灰石、氮化钛、苯乙烯-丁二烯热塑性弹性体、聚壬二酸酐、二烷基二硫代氨基甲酸钼、二甲苄基二硫化物、乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷和环氧硬脂酸丁酯在200r/min混合5min形成混合物料；
[0077] 3)将混合物料进行挤出，挤出采用双螺杆挤出机，控制双螺旋挤出机的温度为200℃，螺旋转数为100转/分，造粒，得到产品。
[0078] 对比例3：
[0079] 一种高灼热丝高韧性阻燃PA66复合材料，包括以下重量份的材料：
[0080]
[0081] 一种高灼热丝高韧性阻燃PA66复合材料的制备方法，包括以下步骤：
[0082] 1)按上述重量配比称取各原料；
[0083] 2)将PA66树脂、ABS/PVC/PET合金、聚磷酸铵、氢氧化镁、全氟醚橡胶、马来酸二丁基锡、月桂酸钙、硅灰石、氮化钛、苯乙烯-丁二烯热塑性弹性体、聚壬二酸酐、二烷基二硫代氨基甲酸钼、二甲苄基二硫化物、乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷和环氧硬脂酸丁酯在300r/min混合7min形成混合物料；
[0084] 3)将混合物料进行挤出，挤出采用双螺杆挤出机，控制双螺旋挤出机的温度为210℃，螺旋转数为200转/分，造粒，得到产品。
[0085] 对比例4：
[0086] 一种高灼热丝高韧性阻燃PA66复合材料，包括以下重量份的材料：
[0087]
[0088]
[0089] 一种高灼热丝高韧性阻燃PA66复合材料的制备方法，包括以下步骤：
[0090] 1)按上述重量配比称取各原料；
[0091] 2)将PA66树脂、ABS/PVC/PET合金、聚磷酸铵、氢氧化镁、全氟醚橡胶、脂肪酸二乙醇酰胺、月桂酸钙、硅灰石、氮化钛、苯乙烯-丁二烯热塑性弹性体、聚壬二酸酐、二烷基二硫代氨基甲酸钼、二甲苄基二硫化物、乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷和环氧硬脂酸丁酯在300r/min混合7min形成混合物料；
[0092] 3)将混合物料进行挤出，挤出采用双螺杆挤出机，控制双螺旋挤出机的温度为210℃，螺旋转数为200转/分，造粒，得到产品。
[0093] 对比例5：
[0094] 一种高灼热丝高韧性阻燃PA66复合材料，包括以下重量份的材料：
[0095]
[0096]
[0097] 一种高灼热丝高韧性阻燃PA66复合材料的制备方法，包括以下步骤：
[0098] 1)按上述重量配比称取各原料；
[0099] 2)将PA66树脂、ABS/PVC/PET合金、聚磷酸铵、氢氧化镁、全氟醚橡胶、脂肪酸二乙醇酰胺、马来酸二丁基锡、月桂酸钙、硅灰石、苯乙烯-丁二烯热塑性弹性体、聚壬二酸酐、二烷基二硫代氨基甲酸钼、二甲苄基二硫化物、乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷和环氧硬脂酸丁酯在300r/min混合10min形成混合物料；
[0100] 3)将混合物料进行挤出，挤出采用双螺杆挤出机，控制双螺旋挤出机的温度为220℃，螺旋转数为400转/分，造粒，得到产品。
[0101] 对比例6：
[0102] 一种高灼热丝高韧性阻燃PA66复合材料，包括以下重量份的材料：
[0103]
[0104]
[0105] 一种高灼热丝高韧性阻燃PA66复合材料的制备方法，包括以下步骤：
[0106] 1)按上述重量配比称取各原料；
[0107] 2)将PA66树脂、ABS/PVC/PET合金、聚磷酸铵、氢氧化镁、全氟醚橡胶、脂肪酸二乙醇酰胺、马来酸二丁基锡、月桂酸钙、硅灰石、氮化钛、苯乙烯-丁二烯热塑性弹性体、二烷基二硫代氨基甲酸钼、二甲苄基二硫化物、乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷和环氧硬脂酸丁酯在300r/min混合10min形成混合物料；
[0108] 3)将混合物料进行挤出，挤出采用双螺杆挤出机，控制双螺旋挤出机的温度为220℃，螺旋转数为400转/分，造粒，得到产品。
[0109] 对比例7：
[0110] 一种高灼热丝高韧性阻燃PA66复合材料，包括以下重量份的材料：
[0111]
[0112] 一种高灼热丝高韧性阻燃PA66复合材料的制备方法，包括以下步骤：
[0113] 1)按上述重量配比称取各原料；
[0114] 2)将PA66树脂、ABS/PVC/PET合金、聚磷酸铵、氢氧化镁、全氟醚橡胶、脂肪酸二乙醇酰胺、马来酸二丁基锡、月桂酸钙、硅灰石、氮化钛、苯乙烯-丁二烯热塑性弹性体、聚壬二酸酐、二甲苄基二硫化物、乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷和环氧硬脂酸丁酯在300r/min混合10min形成混合物料；
[0115] 3)将混合物料进行挤出，挤出采用双螺杆挤出机，控制双螺旋挤出机的温度为220℃，螺旋转数为400转/分，造粒，得到产品。
[0116] 下面列出实施例和对比例的性能测试结果：
[0117]
[0118] 由上述实例可看出，制得的该料不仅具有优异的高温性能，而且机械强度、韧性和阻燃性能均较一般材料好。
[0119] 尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节。
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