一种高CTI值、高GWIT值阻燃玻纤增强ABS/PA6/PA66合金材料

摘要

本发明公开了一种高CTI值、高GWIT值阻燃玻纤增强ABS/PA6/PA66合金材料。该合金材料包括以下重量百分比含量的各组分：ABS 15～27％，PA66 15～27％，PA6 15～27％，复配型阻燃剂6～20％，三氧化二锑3～15％，玻璃纤维20～30％，相容剂2～10％，抗氧剂0.1～1％，氧化物0.1～1％。制备时，将各组分放入高混机中混合2～5分钟，出料，挤出造粒，挤出温度为220～255℃，螺杆转数为30～40Hz。与现有技术相比，本发明的合金材料具有灼热丝温度较高、漏电起痕指数较高、环保、综合性能均衡等优点，可广泛应用于低压电子电容器外壳，负载断路开关，碳刷支架，塑壳断路器。

说明书

技术领域

本发明涉及ABS/PA6/PA66合金材料，尤其是涉及一种高CTI值、高GWIT值阻燃 玻纤增强ABS/PA6/PA66合金材料。

背景技术

ABS树脂特点：该树脂综合性能较好，冲击强度较高，化学稳定性，电性能良好； 与有机玻璃的熔接性良好，制成双色塑件，且可表面镀铬，喷漆处理；有高抗冲、高 耐热、阻燃、增强、透明等级别；流动性比HIPS差一点，比PMMA、PC等好，柔韧性 好；尼龙(Nylon)，中文名聚酰胺，英文名称Polyamide(简称PA)，是分子主 链上含有重复酰胺基团—[NHCO]—的热塑性树脂总称。其命名由合成单体具体的 碳原子数而定，如：尼龙-6、66、1010、610。它结晶度高、熔点明显；表面硬度 大、耐磨耗、摩擦系数小、有自润滑性和消音性。低温性能良好，有一定的耐热 性(可以在100度以下使用)。无毒、无臭、不霉烂，有自熄性、耐候性好，但 染色性差。将ABS、PA6、聚己二酰己二胺(PA66)做成合金后可以综合二者的优点， 提高材料的性能。目前国内已经有较多研究。21世纪电子电气通讯家电家电机电设 备向高性能微型化发展，对阻燃ABS/PA6/PA66合金材料的要求越来越高，同时，随着 人类对环保的认识，绿色环保产品受到普遍关注。因此，阻燃ABS/PA6/PA66合金材料 发展方向是：高性能功能化阻燃ABS/PA6/PA66合金材料成为主流；绿色环保型阻燃 ABS/PA6/PA66合金材料的品种与需求越来越多；阻燃ABS/PA6/PA66合金材料的生产向 多品种系列化方向发展；阻燃剂的使用多元化，复合型发展。一些传统的方式为(GF+十 溴二苯乙烷+三氧化二锑)复配体系，(GF+溴化聚苯乙烯+三氧化二锑)复配体系，但是这 些复配体系的CTI值和GWIT值都不高，不适用于高要求的用电环境。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种高CTI值、高GWIT值 阻燃玻纤增强ABS/PA6/PA66合金材料及其制备方法。本发明的合金材料具有灼热丝温 度(GWIT)较高、漏电起痕指数较高(CTI)、环保、综合性能均衡等优点，可以广泛应 用于低压电子电容器外壳，负载断路开关，碳刷支架，塑壳断路器。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

第一方面，本发明涉及一种高CTI值、高GWIT值阻燃玻纤增强ABS/PA6/PA66合金 材料，包括以下重量百分比含量的各组分：

ABS           15～27％，

PA66          15～27％，

PA6           15～27％，

复配型阻燃剂  6～20％，

三氧化二锑    3～15％，

玻璃纤维      20～30％，

相容剂        2～10％，

抗氧剂        0.1～1％，

金属氧化物    0.1～1％。

优选地，所述ABS为市售丙烯腈-丁二烯-苯乙烯；所述PA66为市售聚己二酰己 二胺，其特性粘度为2.8dl/g。

优选地，所述PA6为市售聚酰胺6，其特性粘度为2.8dl/g。

优选地，所述复配型阻燃剂由质量比为2:1:1的BPS(溴化聚苯乙烯)、次磷酸镁和 滑石粉复配而成。

优选地，所述玻璃纤维为表面经硅烷偶联剂处理的无碱玻璃纤维。

优选地，所述相容剂为市售马来酸酐接枝ABS。

优选地，所述抗氧剂为高分子量受阻酚类抗氧剂。

优选地，所述受阻酚类抗氧剂为抗氧剂1330。

优选地，所述金属氧化物为氧化铁。

第二方面，本发明还涉及一种前述的高CTI值、高GWIT值阻燃玻纤增强 ABS/PA6/PA66合金材料的制备方法，包括如下步骤：

A、按所述重量百分比含量称取所述各组分；

B、放入高混机中混合2～5分钟，出料，放入双螺杆挤出机中挤出造粒，所述双螺 杆挤出机的加工温度为220～255℃，螺杆转数为30～40Hz。

与现有技术相比，本发明具有的有益效果如下：

1、本发明采用新型阻燃复配体系，和传统的阻燃体系相比，在阻燃剂百分含 量相同的情况下，新型复配体系能使材料的灼热丝提高50～100℃，能够通过850 ℃灼热丝；

2、玻璃纤维的加入也使材料的灼热丝明显的提高，加入相容剂是用于改善材 料的抗冲击性能，高分子量受阻酚类抗氧剂可提高合金材料在加工过程的抗氧化性 能和使用过程中的抗老化性能，采用氧化铁作为提高CTI助剂，提高材料加工流动 性，降低摩擦系数，提高滑爽性，在特定的加工条件下采用分散性较好，停留时间 短，剪切稍弱的组合，防止阻燃剂分解，从而保证了材料的质量稳定。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人 员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技 术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于 本发明的保护范围。

实施例1～6

实施例1～6的高CTI值、高GWIT值阻燃玻纤增强ABS/PA6/PA66合金材料，包含 的各组分如表1所示，其中，ABS为市售丙烯腈-丁二烯-苯乙烯，PA66为特性粘度为 2.8dl/g的市售聚己二酰己二胺，PA6为特性粘度为2.8dl/g的市售聚酰胺6，玻璃 纤维为表面经硅烷偶联剂处理的无碱玻璃纤维(具体为：将无碱玻璃纤维加入硅烷偶联 剂中，使其表面经硅烷偶联剂处理)，相容剂为市售马来酸酐接枝ABS，复配阻燃剂A 由三种组分混合而成，其质量百分比为BPS：50％，次磷酸镁：25％，滑石粉：25％，复配 阻燃剂B为质量比为2:1:1的BPS、GF(无反应性的含氮、磷的阻燃剂)和三氧化二锑 的复配体系，复配阻燃剂C为质量比为2:1:1的十溴二苯乙烷、GF和三氧化二锑的复配 体系。

本实施例的合金材料对应的制备方法为：分别将表1所示的各组分按其重量百分比 含量放入高混机中混合2～5分钟，出料，然后用螺杆挤出机挤出造粒，即得所述合金 材料；双螺杆挤出机的螺杆转数为30～40Hz，各段对应的工作温度如表2所示。

对比例1～5

对比例1～5的ABS/PA6/PA66合金材料，包含的各组分如表1所示，对应的制备方 法同实施例1。

将实施例1～6和对比例1～5制得的合金材料，采用ASTM标准进行性能测试对比， 测试性能对比如表3所示。

表1

表2

表3

由表3可知：通过实施例1与对比例1、2的对比可知，本发明采用自行配置 的新型阻燃复配体系A，和传统的阻燃体系B、C相比，在阻燃剂百分含量相同的情 况下，新型复配体系能使材料的灼热丝提高70～90℃，能够通过850℃灼热丝；通 过实施例2与对比例3、4的对比可知，相容剂可改善材料的抗冲击性能，氧化铁 可提升材料的拉伸强度，而在本发明中氧化铁主要是用作提高CTI助剂，提高材料 加工流动性，降低摩擦系数，提高滑爽性，防止阻燃剂分解，从而保证了材料的各 项性能的稳定；通过实施例2与对比例5的对比可知，加入过量的玻璃纤维，并不 能使得材料的CTI、GMTI值得到更大程度的提升。

综上所述，本发明的高CTI值、高GWIT值阻燃玻纤增强ABS/PA6/PA66合金材料具 有灼热丝温度(GWIT)较高，具有漏电起痕指数较高(CTI)，环保，综合性能均衡，可 广泛用于低压电子电容器外壳，负载断路开关，碳刷支架，塑壳断路器。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特 定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影 响本发明的实质内容。