[发明专利]一种铁路泄露同轴电缆吊具用高阻燃PA66复合材料

说明书

本发明涉及一种铁路泄露同轴电缆吊具用高阻燃PA66复合材料，按重量份数计，其组成如下：PA66树脂45‑65份，玻璃纤维15‑40份，红磷母粒10‑15份，润滑剂0.3‑0.5份，改性氢氧化铝/膨胀石墨复合物5‑16份，抗氧剂0.2‑0.4份，其中，改性氢氧化铝/膨胀石墨复合物的制备包括：步骤1、先将膨胀石墨均匀分散在溶液中，然后该氢氧化铝在超声作用下负载于膨胀石墨上得到改性氢氧化铝/膨胀石墨复合物；步骤2、将该复合物倒入高速混合机中在80℃下搅拌10min；步骤3、在搅拌过程中从高混机加料口缓慢添加羟乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯，控制添加速度不超过100g/min；步骤4、添加完成之后再持续高速混合10min后即得电缆护套材料。

技术领域

本发明涉及塑料改性领域，属于高分子材料阻燃改性技术领域，具体涉及一种铁路泄露同轴电缆吊具用高阻燃PA66复合材料。

背景技术

目前，提高复合聚合物材料阻燃性能最常用的方法就是在其制备过程中添加阻燃剂。大量涌现的阻燃剂如卤系(如氯化物、溴化物等)、氮系(如双氰胺、联二脲、胍盐、三聚氰胺及其盐等)、磷系(如聚磷酸铵、磷酸酯、磷腈、膦化物和氧化磷等)、硅系(如硅油、硅树脂、硅橡胶、带功能基的聚硅氧烷、聚碳酸酯-硅氧烷共聚物等)、无机阻燃剂(如氢氧化铝、氢氧化镁、硼化物、钙化物、钼化物等)等在一定程度上解决了某些领域对阻燃复合材料的需求。但含卤阻燃剂的大量使用严重危害了环境安全以及人类健康，越来越多的科研工作者致力于开发新型无卤阻燃剂。其中，红磷是一种传统且高效的无卤阻燃剂，但是未经过表面处理的红磷在空气中极为不稳定，会与水汽发生反应产生高毒性的PH₃，而且与基体材料的相容性差、加工困难。

针对这一问题，目前的解决办法主要是将红磷微粉用有机和无机物对其进行表面包封以便隔绝湿气提高相容性。这种微胶囊化红磷具有很高的抗潮湿性、较好的流动性、较长的存储时间和较少的PH₃产生。微胶囊化红磷的制备过程中，适宜的壳材料是决定阻燃性能的重要因素。

此外，一些金属氢氧化物如氢氧化镁和三水合铝等作为无卤阻燃剂也已被深入研究。这些无机金属氢氧化物可以在凝聚相和气相中发挥作用，并在吸热反应后分解，降低高分子材料的加热速率并将水汽释放到气相中，稀释燃烧区域的氧气浓度从而延缓了燃烧。此外，燃烧产生的金属氢氧化物冷却后凝结在聚合物材料表面，形成隔绝性的保护层，这也有助于高分子阻燃。但镁铝等无机阻燃剂虽有优良的阻燃和抑烟性能，但所需添加量较大，导致材料成型加工性和物理力学性能下降。

将红磷作为聚酰胺材料的阻燃增强添加剂具有以下显著优点：添加量少、阻燃效率高、且阻燃体系能够保持优良的机械性能；另外，红磷阻燃聚酰胺体系具有较高的CTI值，在电器开关、低压断路器、连接接触器、插座等领域均有广泛的应用。但由于红磷吸湿性较强，在水和氧气的作用下，容易被氧化成为粘性磷的多种含氧酸(与材料中的一些无机矿物质发生反应产生磷酸盐)，这些酸和盐不仅从聚合物材料体系内向表面迁移，还会对电器中金属元器件、电极、线圈等造成腐蚀作用，而且在含磷酸和亚磷酸的环境下，会发生歧化反应，进一步加速了磷的氧化。

为解决上述问题，如公开号为CN101619166 A的中国专利文献中公开了一种阻燃热塑性组合物及其制备方法，该组合物由如下组分和重量份数组成：尼龙树脂40-80，红磷阻燃剂3-36，填料1-50，磷析出抗氧剂0.01-3，其它助剂0-50，该磷析出抗氧剂为铜配合物和铜卤化物的一种或两种以上的混合物。该技术方案虽然能较好的降低磷析出量和稳定性，但铜配合物和铜卤化物磷析出抗氧剂具有成本高等缺点。

又如公开号为CN 105038211 A的中国专利文献中公开了一种低腐蚀、低气味玻纤增强红磷阻燃尼龙66复合材料及其制备方法，该复合材料由以下重量份的组分组成：尼龙6630-71重量份；无碱无砷短切玻璃纤维15-40重量份；红磷阻燃剂5-20重量份；抗金属腐蚀低气味协效剂3-8重量份；其他助剂1-2重量份。其中，抗金属腐蚀低气味协效剂为氢氧化镁、氢氧化铝、氧化镁、氧化钙、水滑石、抗铜剂1024和接枝POE中的至少一种，可以抑制或降低刺激性气味。