[发明专利]一种高氧指数阻燃长玻璃纤维增强尼龙/MMT复合材料及其制造方法

说明书

本发明公开了一种高氧指数的阻燃长玻纤增强尼龙/MM复合材料及其制备方法，包括以下按重量百分比计的原料：重量百分比计的40～50％长玻璃纤维，35～45％的低粘度改性尼龙PA6，15～20％的蒙脱土协效复配阻燃剂。与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：通过筛选合适的原料及阻燃剂用量调整，对长玻纤增强尼龙PA6进行改性，使得材料具备较高的氧指数，从而具备良好的阻燃效果，同时通过复配阻燃剂中主效与协效阻燃剂MMT的比例微调，来达到V‑0阻燃等级的前提下具备低气味的材料效果。

技术领域

本发明涉及一种尼龙PA6复合材料，具体地说涉及一种高氧指数阻燃长玻璃纤维增强尼龙/MMT复合材料及其制造方法。

背景技术

长玻纤增强尼龙树脂(PA-LGF)是一种增强纤维单向排布且其长度与树脂粒料长度相同的增强热塑性树脂。与常规短纤维增强热塑性树脂(PA-GF)相比，它具有更加优异的力学性能、耐疲劳性能等；同时高温下(250℃及以上)能保持较好的力学强度，是常规PP料等难以企及的，能满足较多车内发动机舱零部件的性能要求，因此具有很大的市场开发和应用前景。但是长玻纤增强尼龙PA6的特点之一是较易燃烧，发热量大，火灾危险性也高，故在推广应用过程中受到了部分限制。

随着汽车工业，尤其是电动车领域的蓬勃发展，市场对发动机舱以及电动舱中所用高分子材料的阻燃特性提出了更加严格的要求。采用长玻纤增强PA6材料注塑的汽车结构件适用于蓄电池支架，前段模块，冷却风扇支架等的大型零件，同时外饰材料中的锁机罩，限位底座等传统尼龙材料零部件也对极限氧指数提出了较高要求，目前大部分整车厂对氧指数的要求在22％以上。因此，具备高氧指数的阻燃长玻纤增强PA6材料能够充分发挥其优势，在发动机舱等高温环境中长期受热且不产生大幅度变形，同时具备良好的低气味特性，具有广泛的推广价值。

由于长玻纤增强PA6在造粒过程中，挤出和浸渍的温度较高(280℃及以上)，而大多数阻燃剂在此温度下易发生降解，因此设计一组耐高温的复配阻燃剂，在改善其加工特性的同时又能保持良好的阻燃效果是业内亟待解决的一个难题。蒙脱土(MMT)是无机非金属矿物，耐热性较好，在800℃以下不容易发生降解等现象，同时在燃烧时能够在复合材料表面形成一层硅酸盐防护层，阻隔氧气进入，从而实现绝佳的协效阻燃效果。本发明重点针对高氧指数的阻燃长玻纤增强尼龙PA6/MMT材料的具体配方设计和工艺进行了研究，并对相应的原材料进行了系统性的筛选。

发明内容

本发明的目的是提供一种高氧指数的阻燃长玻纤增强尼龙PA6/MMT复合材料，在提升其氧指数和阻燃性能的同时，不影响材料的挤出浸渍和造粒效果，使其具备大批量规模化生产和应用的可行性，并满足大部分主机厂对于发动机舱零部件的气味等散发性要求。

本发明的另一个目的是提供上述高氧指数的阻燃长玻纤增强尼龙PA6/MMT复合材料的制备方法。

本发明目的是这样实现的：

一种高氧指数的阻燃长玻纤增强尼龙/MMT复合材料，包括以下按重量百分比计的原料：重量百分比计的40～50％长玻璃纤维，35～45％的低粘度改性尼龙PA6，15～20％的蒙脱土(MMT)协效复配阻燃剂。

所述改性尼龙PA6树脂是将PA6树脂原料与POE，POE接枝物，过氧化物改性剂，色母粒等原料混合后，通过双螺杆挤出机等在熔融状态下均匀浸渍到长玻璃纤维表面，进而挤出切粒，所述改性尼龙PA6树脂包含以下重量百分比计的原料：

所述的PA6树脂的相对粘度为：2.0～2.6。

所述的POE为8碳型。

所述POE接枝物的有效接枝活性在5％以上，且游离马来酸酐的含量在30％以下。

所述BIBP过氧化物改性剂中，过氧化物的载体为PA6。