一种红磷阻燃增强PA66与POK合金材料及其制备方法

摘要

本发明涉及高分子复合材料技术领域，公开一种红磷阻燃增强PA66 与POK合金材料及其制备方法，其中包含尼龙树脂、聚酮树脂、红磷母粒、协效剂、抗氧剂、润滑剂、玻璃纤维。此类材料以重量百分比计算，主要成分如下：PA66 5％～50％、POK 15％～ 25％、红磷母粒10％～ 25％、玻璃纤维20％～ 35％、协效剂5％～10％、抗氧剂0.2％～0.5％和润滑剂0.1％～0.5％。此类材料具有优异的电学性能，其可灼热丝起燃温度可达850℃。高CTI值，可达600V。该类材料加工稳定，具备优异力学性能，可广泛应用于电子电器行业。

说明书

技术领域

本发明涉及高分子复合材料技术领域，具体涉及一种红磷阻燃增强PA66与POK合金材料及其制备方法。

背景技术

PA66(尼龙树脂)作为一种热塑性高分子聚合物，具有意义的力学性能，例如高强度、自润滑性，同时兼具优异的耐化学品性，主要应用于电子电器部件、汽车及电工工具等领域。目前应用于电子电器领域阻燃PA66材料主要是卤系阻燃，但是此类材料含卤素，在特定领域应用受限，例如断路器等。同时PA66易吸水，吸水后影响材料固有电性能，同时会导致尺寸偏差。

POK，中文名称聚酮。是一种新的绿色环保型聚合物，由一氧化碳和烯烃(乙烯、丙烯)聚合而成。绿色环保，不含有害物质。在较宽的应用环境温度下，具有高的抗冲击性能。具备出色的耐化学品性、耐燃油性和耐水解性。具备优异的耐磨性。具备低吸水率和气体阻隔性。可应用于汽车、电子电器等领域。

发明内容

针对背景技术所提出的技术问题，本发明的目的在于提供一种红磷阻燃增强PA66与POK合金材料。本发明所提供的合金材料为无卤且综合性能均衡的红磷阻燃增强PA66与POK合金材料。

本发明的另一目的在于提供红磷阻燃增强PA66与POK合金材料的制备方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种红磷阻燃增强PA66与POK合金材料，以重量百分比计算，具体成分及其含量如下：

PA66 5％～50％；

POK 15％～25％

红磷母粒 10％～25％；

玻璃纤维 20％～35％；

协效剂 5％～10％；

抗氧剂 0.2％～0.5％；

润滑剂 0.1％～0.5％。

上述的红磷阻燃增强PA66与POK合金材料，所述的玻璃纤维为表面经硅烷偶联剂浸润处理过的无碱玻璃纤维。所述的硅烷偶联剂为KH-550、KH-560、KH-570、A-151或A-171。

上述的红磷阻燃增强PA66与POK合金材料，所述的协效剂为硼酸锌、氧化锌、氢氧化镁或者氢氧化铝中的一种或两种以上的混合物。

上述的红磷阻燃增强PA66与POK合金材料，所述的红磷母粒为以聚酰胺树脂为载体，红磷含量为25％～60％的二层或三层包覆红磷母粒。

上述的红磷阻燃增强PA66与POK合金材料，所述的抗氧剂为N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺(抗氧剂1098)主抗氧剂和亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯酯)(抗氧剂168)辅抗氧剂的复配，主抗氧剂和辅抗氧剂的重量配比为1∶(2～3)。

上述的红磷阻燃增强PA66与POK合金材料，所述PA66的相对粘度为2.4～2.8Pa·S，根据GBT21059-2007标准测得。

上述的红磷阻燃增强PA66与POK合金材料，采用以下步骤制备：

(1)按重量配比称取原料，将PA66在100～110℃条件下烘干3～4h；

(2)将烘干的PA66与POK、红磷母粒、协效剂、抗氧剂和润滑剂放入高混机中均匀混合；

(3)将混合物料加玻璃纤维用双螺杆挤出机挤出造粒，温度为250～270℃。

本发明的有益效果：

加工简单可行，技术容易掌握。环保无卤，且在综合阻燃性能和机械性能保持良好的同时增加了高灼热丝起燃温度的特征，这样有效的提高了产品的综合竞争能力。聚酮POK独特的分子结构，赋予其优异的耐燃烧特性，在红磷阻燃体系中起到优异的协同效应，此类材料灼热丝起燃温度可达850℃。高CTI值，可达600V。该类材料加工稳定，具备优异力学性能，可广泛应用于电子电器行业。

具体实施方式：

为更好理解本发明，下面结合实施例和对比例对本发明做进一步的说明。

按照以下制备方法制备实施例1-3和对比例，其各组份的配比如表一所示：

(1)将PA66在100～110℃条件下烘干3～4h，取5-50份PA66、15-25份POK、10-25份红磷母粒、5-10份协效阻燃剂、0.2-0.5份抗氧剂、0.1-0.5份润滑剂一起加入到高混机中混合2-5分钟；其中，PA66的相对粘度为2.4～2.8Pa·S；红磷母粒为以聚酰胺树脂为载体，红磷含量为25％～60％的二层或三层包覆红磷母粒；协效剂为硼酸锌、氧化锌、氢氧化镁或者氢氧化铝中的一种或两种以上的混合物；抗氧剂为主抗氧剂(抗氧剂1098)与辅抗氧剂(抗氧剂168)以1∶(2～3)的重量配比复配而成；

(2)将混好的物料加玻璃纤维用双螺杆挤出机挤出造粒；其中，挤出机料筒温度250-270℃、螺杆转速为300-500r/min、真空度为-0.04～-0.1MPa；玻璃纤维为表面经硅烷偶联剂浸润处理过的无碱玻璃纤维。

表一原料的组成

配方组成实施例1实施例2实施例3对比例PA665027547POK1520250红磷母粒10152515玻璃纤维20303530协效剂58108抗氧剂0.20.350.50.35润滑剂0.10.30.50.3

将上述实施例1～3制备的红磷阻燃增强PA66与POK合金材料和对比例制备的PA66材料进行拉伸强度、弯曲模量、悬臂梁缺口冲击强度、阻燃性、灼热丝等检测，其检测标准与性能检测结果如表二所示：

表二复合材料性能指标

从表二可看出，通过添加POK，可以提高材料力学性能和电学性能，尤其是材料的灼热丝特性，可以满足电子电器行业的性能要求。

上述对实施例的描述为本发明的优选实施方式。本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围内。