专利名称：一种v2级阻燃尼龙材料及其制备方法
—种V2级阻燃尼龙材料及其制备方法本发明涉及高分子材料技术领域，尤其涉及ー种V2级阻燃尼龙材料及其制备方法。尼龙6(PA6)是发展最早的合成材料，是聚酰胺类中最重要的产品，既可以作纤维，也可作工程塑料。PA6因其良好的综合性能，如強度高、刚性好、抗冲击、耐油及化学品、耐磨和自润滑性好等，而且原料易得、成本低，因而广泛应用到エ业、服装、工程塑料等领域。20世纪80年代末，对尼龙6进行改性使其具有了特殊功能，因而在汽车制造业、电子电器エ业、机械设备、建筑业、包装行业及其他消费用品等领域也得到了充分应用。随着人们日益重视、不断追求和提高产品在极端环境中的安全使用问题，低密度高灼热丝阻燃材料已经成为研究的热点。而对于应用于极端环境中的电器、开关产品，更是提出了灼热丝测试值(GWIT) 850°C 30s不起燃的高要求。目前欧洲、日本等发达国家设立一系列进ロ限制，对电子电器类产品的性能严格把关，且必须同时满足高灼热丝要求。本发明要解决的技术问题是提供一种灼热丝起燃温度高的V2级阻燃尼龙材料及其制备方法。为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，ー种V2级阻燃尼龙材料，按重量百份数由以下组分组成
PA6 树脂100; 溴系阻燃剂10-14;
锑系阻燃协效剂3-7;
辅助阻燃协效剂6-8;
抗氧化剂O. 4-1. 2o以上所述的V2级阻燃尼龙材料，PA6树脂的相对密度I. 12-1. 14g/cm3。以上所述的V2级阻燃尼龙材料，所述阻燃剂为溴化聚苯こ烯、十溴ニ苯こ烷、溴代三嗪和溴化环氧树脂中的ー种或ー种以上。以上所述的V2级阻燃尼龙材料，所述锑系助燃协效剂为三氧化ニ锑和/或五氧化
ニ锑。、
以上所述的V2级阻燃尼龙材料，所述辅助阻燃协效剂为碳酸钠、碳酸钙和碳酸镁中的ー种或ー种以上的混合物。以上所述的V2级阻燃尼龙材料，所述抗氧化剂选自三甘醇双-3- (3-叔丁基-4-羟基-5-甲苯苯基)丙烯酸酯、四[甲基-β- (3，5-ニ叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酷]季戊四醇酯和三(2，4_ ニ叔丁基酚)亚磷酸酯中的ー种或ー种以上的混合物。ー种上所述V2级阻燃尼龙材料的制备方法，包括如下步骤第一歩，按照上述的重量 份数将各组分搅拌混合均匀，得到尼龙材料前体；第二歩，将尼龙材料前体于200_250°C条件下挤出处理，得到V2级阻燃尼龙材料。以上所述的制备方法，挤出处理温度为一区220_230°C、ニ区220_230°C、三区220-240°C、四区 220-250°C、五区 200_225°C、六区 200_220°C、七区 240_250°C;挤出处理的时间为1-3分钟。。本发明提供的ー种V2级的阻燃尼龙材料，克服了现有技术的缺陷，能够在很好地保持尼龙6材料的优良力学性能的前提下，同时实现O. 8mm样条UL 94阻燃V2级别，灼热丝温度850°C 30s不起燃，并且材料密度很低，更有利于降低成本。本发明实施例V2级阻燃尼龙材料的制备方法，使用的原材料来源广泛，成本低廉，产品性能优异，具有极大的市场竞争力，制备过程简单，生产エ艺流畅、可控，生产效益高，非常适于エ业化生产。本发明制得的V2级阻燃尼龙材料可广泛应用于高温、高湿条件下对电性能、机械性能要求高的定时器、继电器、开关等电器产品。下面通过实施例对本发明进行进一步阐述本发明实施例提供ー种V2级阻燃尼龙材料制备方法，包括如下重量份数的组分
PA6树脂100
溴系阻燃剂10-14;
锑系阻燃协效剂3-7;
辅助阻燃协效剂6-8;
抗氧化剂O. 4-1.2。PA6树脂的相对密度为I. 12-1. 14g/cm3。生产厂家为广州新会美达，牌号为M2800。溴系阻燃剂为溴化聚苯こ烯、十溴ニ苯こ烷、溴代三嗪、溴化环氧树脂中的ー种或多种混合。生产厂家分别为美国雅宝，山东寿光，韩国默瑞化学，山东蓝强，均为市售牌号。锑系助燃协效剂为三氧化ニ锑、五氧化ニ锑中的ー种或多种。生产厂家为辰州锑业，市售牌号。辅助阻燃协效剂为碳酸钠、碳酸钙、碳酸镁中的ー种或多种混合物。生产厂家为广州化学试剂厂，牌号均为市售牌号。
抗氧化剂选自三甘醇双-3- (3-叔丁基-4-羟基-5-甲苯苯基)丙烯酸酯、四[甲基-￠- (3，5-二叔丁基-4-羟基苯基 )丙酸酯]季戊四醇酯、三(2，4_ 二叔丁基酚)亚磷酸酯中的一种或多种。生产厂家分别为汽巴精化、金海雅宝，牌号分别为245、AT-10，AT-168。本发明实施例进一步提供一种V2级阻燃尼龙材料的制备方法，包括如下步骤第一步，将各组分按照重量份数搅拌混合均匀，各组分加入的先后顺序对结果没有影响，得到V2级阻燃尼龙材料前体；第二步，将该V2级阻燃尼龙材料前体于200-250°C条件下挤出处理，得到V2级阻燃尼龙材料。有步骤的第一步中，使用混合设备没有限制，例如，搅拌桶、高混机等，优选搅拌桶，混合时间为5-10分钟，搅拌桶的转速为500-1200转/分钟。在步骤的第二步中，将步骤一中得到的前体进行挤出处理；本步骤二中使用的挤出设备没有限制，优选为双螺杆挤出机，使该尼龙材料前体处于熔融状态下挤出造粒。双螺杆挤出机的挤出处理温度为一区220-230 °C、二区220-230 °C、三区220-240°C、四区 220-250°C、五区 200_225°C、六区 200_220°C、七区 240_250°C;挤出处理的时间为1-3分钟。实施例一将PA6树脂在100°C下干燥2-3小时控制水分含量在0. 02%以下。按重量份，将干燥后的100份PA6树脂、10份溴系阻燃剂溴化聚苯乙烯、7份锑系阻燃协效剂三氧化二锑、6份辅助阻燃协效剂碳酸钠、0. 4份抗氧化剂245和AT-10置于搅拌桶中搅拌10分钟，再经双螺杆挤出机挤出造粒。其加工工艺温度为一区220-230°C、二区220-230°C、三区220-240°C、四区 220-250°C、五区 200_225°C、六区 200_220°C、七区 240_250°C;所述挤出处理的时间为1-3分钟。粒料在鼓风干燥箱中120°C干燥3小时，然后经注塑机制备成标准测试样条。实施例二将PA6树脂在100°C下干燥2-3小时控制水分含量在0. 02%以下。按重量份，将干燥后的100份PA6树脂、11份溴系阻燃剂十溴二苯乙烷、6份锑系阻燃协效剂五氧化二锑、6份辅助阻燃协效剂碳酸钙、0. 6份抗氧化剂AT-10和AT-168 (比例I: I)置于搅拌桶中搅拌10分钟，再经双螺杆挤出机挤出造粒。其加工工艺温度为一区220-230°C、二区220-230°C、三区 220-240°C、四区 220-250°C、五区 200_225°C、六区 200_220°C、七区 240_250°C ;所述挤出处理的时间为1-3分钟。粒料在鼓风干燥箱中120°C干燥3小时，然后经注塑机制备成标准测试样条。实施例三将PA6树脂在100°C下干燥2-3小时控制水分含量在0. 02%以下。按重量份，将干燥后的100份PA6树脂、12份溴系阻燃剂溴代三嗪、5份锑系阻燃协效剂三氧化二锑、6份辅助阻燃协效剂碳酸镁、0. 8份抗氧化剂245和AT-168 (比例1:1)置于搅拌桶中搅拌10分钟，再经双螺杆挤出机挤出造粒。其加工工艺温度为一区220-230°C、二区220-230°C、三区220-240°C、四区 220-250°C、五区 200_225°C、六区 200_220°C、七区 240_250°C;所述挤出处理的时间为1-3分钟。粒料在鼓风干燥箱中120°C干燥3小时，然后经注塑机制备成标准测试样条。
实施例四将PA6树脂在100°C下干燥2-3小时控制水分含量在0. 02%以下。按重量份，将干燥后的100份PA6树脂、13份溴系阻燃剂溴化环氧树脂、4份锑系阻燃协效剂三氧化二锑、8份辅助阻燃协效剂碳酸钠和碳酸钙混合物(比例1:1)、1份抗氧化剂AT-10和AT-168(比例1:1)置于搅拌桶中搅拌10分钟，再经双螺杆挤出机挤出造粒。其加工工艺温度为一区 220-230°C、二区 220-230°C、三区 220_240°C、四区 220_250°C、五区 200_225°C、六区200-220°C、七区240-250°C;所述挤出处理的时间为1_3分钟。粒料在鼓风干燥箱中120°C干燥3小时，然后经注塑机制备成标准测试样条。实施例五将PA6树脂在100°C下干燥2-3小时控制水分含量在0. 02%以下。按重量份，将干燥后的100份PA6树脂、14份溴系阻燃剂溴化聚苯乙烯和溴代三嗪(比例I: I )、3份锑系阻燃协效剂五氧化二锑、8份辅助阻燃协效剂碳酸钠和碳酸镁(比例I: I)、I. 2份抗氧化剂 AT-10和AT-168 (比例1:1)置于搅拌桶中搅拌10分钟，再经双螺杆挤出机挤出造粒。其加工工艺温度为一区220-230°C、二区220-230°C、三区220_240°C、四区220_250°C、五区200-225°C、六区200-220°C、七区240_250°C ;所述挤出处理的时间为1_3分钟。粒料在鼓风干燥箱中120°C干燥3小时，然后经注塑机制备成标准测试样条。对比例一将PA6树脂在100°C下干燥2-3小时控制水分含量在0. 02%以下。按重量份，将干燥后的100份PA6树脂、14份溴系阻燃剂溴化聚苯乙烯和溴代三嗪(比例I: I )、3份锑系阻燃协效剂五氧化二锑、I. 2份抗氧化剂AT-10和AT-168 (比例1:1)置于搅拌桶中搅拌10分钟，再经双螺杆挤出机挤出造粒。其加工工艺温度为一区220-230°C、二区220-230°C、三区 220-240°C、四区 220-250°C、五区 200_225°C、六区 200_220°C、七区 240_250°C ;所述挤出处理的时间为1-3分钟。粒料在鼓风干燥箱中120°C干燥3小时，然后经注塑机制备成标准测试样条。表I :实施例1-5组合物组分配比表
~八(舌立铪、实施例实施例实施例实施例实施例对比例
” L置里1^123451
PA6树脂100
溴系阻燃剂10 I 11 I 12I 13I 14I 14 —
锑系阻燃协效剂一7 ~ 6 ~ 5一433
辅助阻燃协效剂—6—6—6—880
抗氧化剂0.4 0.6 0_811_21.2材料性能检测将实施例及对比例中制备得到的标准样条分别进行拉伸强度、弯曲强度、悬臂梁缺口冲击强度、阻燃性能和灼热丝起燃温度测试，测试标准和结果如表I所示。表2 实施例1-5组合物性能测试表
权利要求
1.一种V2级阻燃尼龙材料，其特征在于，按重量百份数由以下组分组成PA6 树脂100;溴系阻燃剂10-14; 铺系阻燃协效剂3~7 ；辅助阻燃协效别6-8;抗氧化剂0. 4_1.2。
2.根据权利要求I所述的V2级阻燃尼龙材料，其特征在于，PA6树脂的相对密度I.12-1. 14g/cm3。
3.根据权利要求I所述的V2级阻燃尼龙材料，其特征在于，所述阻燃剂为溴化聚苯乙烯、十溴二苯乙烷、溴代三嗪和溴化环氧树脂中的一种或一种以上。
4.根据权利要求I所述的V2级阻燃尼龙材料，其特征在于，所述锑系助燃协效剂为三氧化二锑和/或五氧化二锑。
5.根据权利要求I所述的V2级阻燃尼龙材料，其特征在于，所述辅助阻燃协效剂为碳酸钠、碳酸钙和碳酸镁中的一种或一种以上的混合物。
6.根据权利要求I所述的V2级阻燃尼龙材料，其特征在于，所述抗氧化剂选自三甘醇双-3-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲苯苯基)丙烯酸酯、四[甲基-￠-(3, 5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯和三(2，4_ 二叔丁基酚)亚磷酸酯中的一种或一种以上的混合物。
7.—种权利要求I所述V2级阻燃尼龙材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤 第一步，按照权利要求I所述的重量份数将各组分搅拌混合均匀，得到尼龙材料前体； 第二步，将尼龙材料前体于200-250°C条件下挤出处理，得到V2级阻燃尼龙材料。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，挤出处理温度为一区220-230°C、二区 220-230°C、三区 220-240°C、四区 220_250°C、五区 200_225°C、六区 200_220°C、七区.240-2500C ;挤出处理的时间为1-3分钟。
全文摘要
本发明公开了一种V2级阻燃尼龙材料及其制备方法。V2级阻燃尼龙材料，按重量百份数由以下组分组成PA6树脂100；溴系阻燃剂10-14；锑系阻燃协效剂3-7；辅助阻燃协效剂6-8；抗氧化剂0.4-1.2。本发明V2级阻燃尼龙材料，力学性能优异，密度低，0.8mm样条阻燃级别V2且灼热丝起燃温度850℃ 30s不起燃；使用的原材料来源广泛，成本低廉，非常适于工业化生产。制备得到的V2级阻燃尼龙材料，可以广泛应用于高温、高湿条件下对电性能、机械性能要求高的定时器、继电器、开关等电器产品。
文档编号C08K3/26GK102746646SQ20121021437
公开日2012年10月24日 申请日期2012年6月27日 优先权日2012年6月27日
发明者徐东, 徐永, 罗梅芬 申请人:深圳市科聚新材料有限公司