[发明专利]一种无卤阻燃聚酰胺复合材料及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于工程塑料技术领域，特别涉及一种无卤阻燃聚酰胺复合材料及其制备方法和在装饰产品中的应用，如圣诞灯。

背景技术

聚酰胺树脂具有优良的机械性能、耐热性、耐磨性、耐化学腐蚀等优异的综合性能，广泛应用于机械制造业、电动工具、电子电器及交通运输等领域。但聚酰胺的阻燃性能只有V-2(UL 94)，限制了聚酰胺的使用。通常采用溴系阻燃剂、红磷、次磷酸盐、三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)等提高聚酰胺的阻燃性能，其中MCA阻燃尼龙具有绿色环保、优良的电性能、颜色易配、比重轻、烟密度低等优点。

目前阻燃聚酰胺的无卤化、制品的薄壁化是未来的发展趋势，薄壁制品对材料的流动性、阻燃性能要求更高。由于MCA在高温下容易升华导致模具的排气堵塞从而影响生产效率。旭化成的CN101679743B中提到用高含量的MCA和特定的表面活性剂可以提高材料的阻燃性能，但如此高含量的MCA更容易堵塞模具的排气。CN102516749A中提到聚酰胺阻燃母粒的制备方法，该发明中提到用少量的磷酸酯类阻燃剂(BDP)作为协效剂，但BDP的量较少且粘度高，难以准确计量，且容易导致粉体团结，分散不良；尤其是做彩色产品时，由于BDP的粘度高，使得颜料分散不良，导致产品的颜色不稳定。

本发明采用聚酰胺的低聚物作为流动改性剂，使用间苯二酚双(二苯基磷酸酯)的母粒作为协效剂，可以大幅提高材料的流动性、减轻了模具上模垢的程度，同时提高了材料的阻燃性能，提高了彩色产品的颜色稳定性，特别适用于装饰产品。

发明内容

为了克服上述现有技术的阻燃性能差、MCA析出堵塞模具、产品颜色不稳定方面的不足，本发明的首要目的在于提供一种高阻燃性能、高流动性、低析出的无卤阻燃聚酰胺复合材料。

本发明另一目的在于提供一种上述高阻燃性能、高流动性、低析出的无卤阻燃聚酰胺复合材料的制备方法。

本发明再一目的在于提供上述高阻燃性能、高流动性、低析出的无卤阻燃聚酰胺复合材料在装饰产品中的应用。

本发明的目的通过下述方案实现：

一种高阻燃性能、高流动性、低析出的无卤阻燃聚酰胺复合材料，包含以下质量百分数的组分：

热塑性聚酰胺：57～89.8％

聚酰胺低聚物：2～10％

氮系阻燃剂：5～20％

协效阻燃剂母粒：3～10％

加工助剂：0.2～3％。

其中，所述聚酰胺低聚物的数均分子量在5000～10000之间，优选的聚酰胺低聚物的数均分子量在8000～9000之间，端氨基浓度小于200mmol/Kg，且端氨基与端羧基之比大于2。

所述的协效阻燃剂母粒为磷酸酯类母粒，优选地，所述的协效阻燃剂母粒中含有5～30wt％的磷酸酯，所述的磷酸酯可为但不限于三芳基磷酸酯、双酚A-双(二苯基磷酸酯)、甲苯基二苯基磷酸酯、间苯二酚双[二(2,6-二甲基苯基)磷酸酯]、间苯二酚双(二苯基磷酸酯)和磷酸三苯酯中的至少一种，优选为间苯二酚双(二苯基磷酸酯)(RDP)，所述RDP在母粒中的含量为5～30wt％，更优选为10wt％。

所述的协效阻燃剂母粒可含有本领域常用的其他助剂，如抗氧剂、润滑剂等。

为了更好地实现本发明，所述的协效阻燃剂母粒采用热塑性聚酰胺作为载体，优选采用本发明所述的热塑性聚酰胺作为载体。

所述的协效阻燃剂母粒优选由以下方法制备得到：把热塑性聚酰胺及其他助剂从挤出机的主喂料口加入，磷酸酯经预热后从第五节螺筒喂入，熔融挤出、造粒，得到协效阻燃剂母粒。

优选地，挤出机上设有一个或多个真空口以保持较高的真空度(-0.09～-0.07MPa)

本发明所述的热塑性聚酰胺可为PA6、PA66、PA66/6、PA610、PA612、PA11、PA12、PA1012中的至少一种，数均分子量在15000～50000之间，相对粘度为1.6～3.5；热塑性聚酰胺用量优选为75～85wt％。

所述的氮系阻燃剂可为三聚氰胺氰脲酸盐、三聚氰胺邻苯二甲酸盐、三聚氰胺草酸盐、密胺和蜜白胺中的至少一种，优选为三聚氰胺氰脲酸盐，粒径d50为1.5～3μm；所述氮系阻燃剂的用量优选为6～15wt％。