[发明专利]高性能、绿色环保阻燃增强PA66复合材料制备工艺

说明书

技术领域

本发明公开了高性能、绿色环保阻燃增强PA66复合材料制备工艺。具体涉及一种具有较好的表面质量，优良的力学性能、电绝缘性能及阻燃性能，广泛应用于汽车、电子电气、机械、航空等领域的复合材料。

背景技术

玻纤增强PA66虽然具有优异的强度，但其阻燃性能不能满足家电行业的要求，这是因为PA66属于易燃材料，它的氧指数为24.3，而且由于玻纤的“灯芯”效应更易燃烧，不能达到阻燃要求。随着消费型电子产品的发展，整个阻燃工程塑料工业也得到快速发展，对阻燃增强PA66复合材料的环保要求、力学性能要求、阻燃性能要求和电绝缘性能要求也越来越高。

目前工业上使用的阻燃玻纤增强PA66主要是有机溴系阻燃剂（十溴二苯醚、十溴联苯醚等）、有机磷系阻燃剂、氮系阻燃剂及无机类阻燃剂（氢氧化镁、氢氧化铝等）。其中，有机溴系阻燃剂的阻燃效果最佳，但有一定的析出现象，燃烧时会放出有害气体，腐蚀设备，危害环境；红磷是PA的有效阻燃剂，添加量最小，特别适合于漏电起痕指数要求高的制品，但它易发生自燃现象，且只能制造深色制品；氮系阻燃剂阻燃效果一般，燃烧时不会产生有害物质，并有较好的润滑性，但它不能单独用于玻璃纤维增强阻燃体系；氢氧化镁添加量大，对加工性能和力学性能有较大的影响。因此开发一个合适的阻燃增强体系，获得具有优良力学性能、电绝缘性能及阻燃性能的绿色环保阻燃增强PA66复合材料是目前PA66改性领域的一个新热点。

发明内容

本发明是为了解决目前传统的阻燃增强PA66产品中存在的力学性能不高，耐漏电起痕指数较低及环保性差等问题，提出了高性能、绿色环保阻燃增强PA66复合材料制备工艺。本发明的技术方案是PA6，5-20份；PA66，20-50份；GF，15-30份；新型卤-磷复配阻燃剂，15-30份；增容剂，0-15份；分散剂，0-0.5份；润滑剂，0-1份；热稳定剂，0-0.5份；偶联剂，0-0.5份。

所述的GF为无碱无捻粗纱，强度为2×10³-6×10³MPa,并经偶联剂特殊处理。所述的阻燃剂为新型卤-磷复配阻燃剂，主阻燃剂为溴化聚苯乙烯（BPS）与新型含磷阻燃剂DOPO(氧、磷杂菲氧化物)配合使用，辅阻燃剂为Sb₂O₃和硼酸锌配合使用。所述的增容剂为SWR-3B(马来酸酐接枝乙烯类橡胶共混物)、POE-g-MAH（马来酸酐接枝POE）或EPDM-g-MAH（马来酸酐接枝EPDM）。所述的分散剂为PETS(季戊四醇硬脂酸酯)、RH-313（聚氨酯滑爽剂）或硅油。所述的润滑剂为硬脂酸盐、硅酮、TAF（乙撑双脂肪酸酰胺）或CaO。所述的热稳定剂为H161（空间受阻酚抗氧剂和膦酸盐的增效混合物）或H320/H321（卤化亚铜和卤化钾的优化混合物）。所述的偶联剂为硅烷偶联剂KH-560或螯合型钛酸酯偶联剂KR-212。

本发明所述的高性能、绿色环保阻燃增强PA66复合材料制备工艺如下：（1）选择增强分散型螺杆组合，剪切不要太集中，应分散些，使GF和阻燃剂均达到最佳分散效果，并采用适度低温共混挤出工艺，料筒温度为：后段260～270℃，中段250～260℃，前段240～250℃，螺杆长径比30～40，螺杆转速350～500r/min。（2）首先将PA6、PA66、阻燃剂、增容剂和加工助剂经高速混合机混合均匀后加入到双螺杆挤出机中，然后将经特殊处理后的GF从专用加入口加入，进行混炼、挤出、冷却、切粒，得圆柱状颗粒产品。

本发明复合材料是同时采用玻纤和新型卤-磷复配阻燃剂改性PA66。新型卤-磷复配阻燃剂是由卤系阻燃剂和磷系阻燃剂配合使用，卤系产生气相阻燃作用，磷系产生固相阻燃作用，两者协同使用，形成完美的气-固相阻燃体系，其中卤系选用公认的、且符合ROHS标准的环保阻燃剂溴化聚苯乙烯（BPS），磷系选用新型含磷阻燃剂DOPO（氧、磷杂菲氧化物），辅阻燃剂选用Sb₂O₃和硼酸锌配合使用，两者产生协同作用，硼酸锌起防滴落作用，硼酸锌的加入可以减少Sb₂O₃的用量。同时引用马来酸酐接枝的乙烯类橡胶共混物作增容剂，它能提高尼龙增强阻燃体系的抗冲击性，耐寒性，成型加工性，降低吸水率，并可免去尼龙制品通常需水煮的麻烦。所以，本发明制备的复合材料绿色环保，并具有优良的力学性能、电绝缘性能及阻燃性能，市场前景良好。

具体实施方式

  下面结合具体实施例对本发明进一步详细说明，但本发明并不局限于以下实施各例：