[发明专利]一种高耐热无卤阻燃尼龙6及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于改性塑料领域，具体涉及一种高耐热无卤阻燃尼龙6及其制备方法和应用。

背景技术

尼龙6（PA6）为半透明或不透明的乳白色半结晶性树脂。在较宽的温度范围内具有较高的刚性和韧性，其耐磨性、耐蠕变性和耐油性良好，在社会许多领域具有广泛应用。近年来，尼龙6在电子、电器、通信等领域的应用越来越广，元器件容易积热和产生电火花的特点使得这些领域对材料的阻燃有较高的要求，但尼龙6氧指数低，容易燃烧，因此需要进行阻燃改性。

传统卤素阻燃剂（以溴系为主）对环境和人类健康存在危害性、法律法规的规范以及人们环保意识的提高，使得无卤阻燃尼龙6的开发成为热点。但相对于溴系阻燃体系高效阻燃，与树脂相容性好的特点，无卤阻燃剂存在阻燃效率低、与尼龙6相容性差等缺点，为了达到较高的阻燃等级，大量添加容易造成加工困难、材料力学性能差等问题。

发明内容

为解决现有技术的缺点和不足之处，本发明的首要目的在于提供一种高耐热无卤阻燃尼龙6。

本发明的另一目的在于提供上述高耐热无卤阻燃尼龙6的制备方法。

本发明的再一目的在于提供上述高耐热无卤阻燃尼龙6的应用。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种高耐热无卤阻燃尼龙6，按重量百分比计包括以下组分：

优选的，所述高耐热无卤阻燃尼龙6按重量百分比计包括以下组分：

优选的，所述尼龙6的相对粘度为2.0～3.4。

所述的尼龙6的相对粘度为2.0～3.4，相对粘度低于2.0尼龙6的分子量过低，材料力学性能较差，而相对粘度高于3.4尼龙6流动性差，影响无卤阻燃剂和PPE的相容性，带来加工困难。

优选的，所述聚苯醚的特征粘度为0.35～0.65dL/g（25℃氯仿）。

所述聚苯醚（PPE）的特征粘度为0.35～0.65dL/g，低于0.35dL/g（25℃氯仿）的聚苯醚分子量过低，阻燃性能较差，而高于0.65dL/g（25℃氯仿）时虽然聚苯醚阻燃性能良好，但由于其流动性差，反而带来加工困难。

优选的，所述相容剂为PPE-g-MAH（聚苯醚接枝马来酸酐）、SEBS-g-MAH（苯乙烯嵌段共聚物接枝马来酸酐）和PS-g-MAH（聚苯乙烯接枝马来酸酐）中的至少一种。

上述相容剂的一端含有与PPE相容性非常好的树脂，另一端含有能与尼龙6分子链氨基反应的MAH，能提高PA6与PPE的相容性，起到更好的相容作用。

优选的，所述增韧剂为SBS（苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物）、SEBS、POE-g-MAH（聚氧化乙烯接枝马来酸酐）和EPDM-g-MAH（三元乙丙橡接枝马来酸酐）中的至少一种。

所述SEBS是以聚苯乙烯为末端段，以聚丁二烯加氢得到的乙烯-丁烯共聚物为中间弹性嵌段的线性三嵌共聚物。

优选的，所述无卤阻燃剂为红磷母粒或三聚氰胺氰尿酸盐。

所述红磷母粒优选为通过40%～60(重量)%、500～1500目的红磷先经过稳定剂、低分子蜡包覆后再与尼龙6挤出造粒得到的红磷母粒，例如南通意特化工有限公司生产的20450N3红磷阻燃剂；所述三聚氰胺氰尿酸盐（MCA）优选为在300℃下失重(采用热失重测试，升温速率20℃/min，气氛为空气，流速为30mm/min)小于1.0%、粒径小于50μm（D98）三聚氰胺氰尿酸盐。

优选的，所述抗氧剂为受阻酚1098、亚磷酸酯168和铜盐复配的复合抗氧体系；所述偶联剂为硅烷偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷；所述润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯。

上述高耐热无卤阻燃尼龙6的制备方法，包括以下步骤：先将偶联剂和无卤阻燃剂于80～100℃混合3～5min，然后再加入尼龙6、聚苯醚、相容剂、增韧剂、抗氧剂和润滑剂并于60～80℃混合3～5min，最后将混合后的物料经双螺杆挤出机挤出造粒，得到所述高耐热无卤阻燃尼龙6；其中双螺杆挤出机的转速为200～500r/min，温度为220～280℃。

上述高耐热无卤阻燃尼龙6在电子、电器或通信领域中的应用。

本发明的高耐热无卤阻燃尼龙6与传统阻燃PA6相比，更具环保性，符合材料绿色化发展的趋势，耐热性更好，可以拓展在高温环境下的使用。因此本发明的高耐热无卤阻燃尼龙6可以在电子、电器或通信等领域得到广泛应用。具体用途包括开关、继电器、接线柱、线圈绕线管等。