[发明专利]一种阻燃尼龙复合材料及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种阻燃尼龙复合材料及其制备方法和应用。该阻燃尼龙复合材料包括尼龙树脂、抗氧剂、润滑剂、炭黑等。本发明提供的阻燃尼龙复合材料通过特定pH的炭黑的较少量添加，不仅具有V‑2阻燃等级(UL94的标准，0.4mm)，且阻燃稳定性佳，可广泛应用于电子电器产品，例如开关制件、插接件中。

技术领域

本发明属于工程塑料技术领域，具体涉及一种阻燃尼龙复合材料及其制备方法和应用。

背景技术

尼龙具有电性能(CTI，电击穿强度)优异，以及价格低廉等优势，广泛应用于电子电气等行业，但目前消费需求及使用环境的多样化对这类产品提出了更高的要求。

例如，一些采用尼龙66制备的开关等制件常常需要添加色粉来配制成黑色、红色等各种颜色以提高制件的辨识度，但是色粉的存在会导致PA66的阻燃稳定性下降。另外，开关等制件添加不合适的色粉，无法达到UL94的标准中V-2阻燃等级(0.4mm)的要求。

三聚氰胺氰尿酸盐是尼龙非常有效的阻燃剂，例如专利CN111971335A就公开了一种阻燃聚酰胺组合物，其通过在聚酰胺中添加三聚氰胺氰尿酸盐等阻燃添加剂来达到UL94的标准中V-2阻燃等级。但三聚氰胺氰尿酸盐会与尼龙产生相互作用，影响尼龙的加工稳定性，注塑时制件表面容易出现银丝和银纹。另外，尼龙材料在受热情况下，容易出现结晶度的变化，也会影响尼龙材料的阻燃稳定性。因此，开发一种具有V-2阻燃等级(UL94的标准)且阻燃稳定性较佳的尼龙材料具有重要的研究意义和应用价值。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中尼龙材料阻燃稳定性不佳的缺陷或不足，提供一种阻燃尼龙复合材料。本发明提供的阻燃尼龙复合材料通过特定pH的炭黑的较少量添加，不仅具有V-2阻燃等级(UL94的标准0.4mm)，且阻燃稳定性佳，可广泛应用于电子电器产品(例如开关制件、插接件)中。

本发明的另一目的在于提供上述阻燃尼龙复合材料的制备方法。

本发明的另一目的在于提供上述阻燃尼龙复合材料在制备电子电器产品中的应用。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种阻燃尼龙复合材料，包括如下重量份数的组分：

尼龙树脂 100份；

抗氧剂0.05～3份；

润滑剂 0.05～3份；

炭黑0.1～5份；

所述炭黑的pH不高于7.0。

塑料中的颜料黑一般指炭黑，工业上通过不完全燃烧和裂解烃的方法生产颜料黑，在生产过程中，由于脱氢不完全以及与氧气接触，会在炭黑表面形成大量的氧、氢和硫等元素。炭黑按照其制造方法可以分为接触法炭黑(槽法炭黑)，炉法炭黑(气炉法炭黑)和热裂解炭黑(乙炔炭黑)。由于炭黑的粒径、结构和表面化学性质，目前的颜料用炭黑基本为中高色素的炉法炭黑，其pH一般在7～9之间。

本发明的发明人研究发现，如向尼龙树脂中添加常用的炉法炭黑，其虽然可得到黑色的制件，且可达到V-2阻燃等级(UL94的标准)，但其会对阻燃稳定性产生不利的影响，无法实现70℃168H条件下V-2阻燃等级(UL94的标准)的保持。

而本发明的发明人意外发现，选用pH小于7的酸性的炭黑，其在较少量(相对于尼龙树脂的重量分数为0.1～5％)添加的情况下，不仅可调控制件的颜色，达到V-2阻燃等级(UL94的标准)，还可大大提升阻燃稳定性，70℃处理168H条件下仍可实现V-2阻燃等级(UL94的标准)的保持，其原因可能为：偏酸性炭黑在高温下可以促进尼龙的解聚，以使得具有较好的阻燃稳定性。