本申请涉及高分子材料
技术领域：
，特别涉及到一种高耐温溴系阻燃尼龙玻纤复合材料及其制备方法。
背景技术：
：在pa6玻纤增强复合材料中，尤其是应用于电子电器和汽车行业，对材料的阻燃性提出了很高的要求。长期以来，溴-锑阻燃体系由于其经济性、阻燃等级高和性能保持率高等优点，得到广泛的应用。然而溴-锑体系，尤其是十溴二苯乙烷搭配三氧化二锑，虽然极大地改变了材料的阻燃性能，却也改变了十溴的分解途径，导致了材料的提前分解。该分解温度不仅低于pa6的分解温度，也低于十溴二苯乙烷本身的分解温度。这就导致了溴-锑阻燃玻纤增强pa6材料在注塑过程中存在分解的风险，尤其是注塑大型制品和壁厚制品时，由于注塑周期长导致材料在注塑机内停留时间较长，引起材料的分解，产生流延和腐蚀性气体，对模具、环境有腐蚀和污染，也对制品的质量和稳定生产带来了不利的影响。因此，在保持溴系阻燃体系经济性、阻燃等级高和性能保持率高等优点的基础上，开发高耐温溴系阻燃玻纤增强尼龙6复合材料则具有较强的市场前景和实用意义。技术实现要素：本申请的目的是提供一种高耐温溴系阻燃尼龙玻纤复合材料，解决现有溴系阻燃尼龙复合材料耐温性能差和注塑流延等问题。为实现上述目的，本申请实施例采用以下技术方案：一种高耐温溴系阻燃尼龙玻纤复合材料，包括以下组分：30-89重量分的尼龙6；0.5-40重量分的玻璃纤维；10-25重量分的阻燃剂a；0.1-5重量分的阻燃剂b；0.5-5重量分的其他助剂；其中，阻燃剂a包括十溴二苯乙烷和十溴二苯醚的一种或两者复配；阻燃剂b为多聚磷酸盐、锡酸亚硅和硼酸锌中的一种或多种复配。在上述技术方案中，本申请实施例通过阻燃剂b(多聚磷酸盐、锡酸亚硅和硼酸锌)全部或部分三氧化二锑，既能达到溴-锑体系的高阻燃性能和高力学性能，又解决了现有技术中溴-锑体系耐温性不够、提前分解和注塑流延等问题，达到高阻燃性的同时，也保持了高力学性能。进一步地，根据本申请实施例，其中，尼龙6粘度为1.7-2.8。进一步地，根据本申请实施例，其中，其他助剂包括抗氧剂和色母的至少一种。进一步地，根据本申请实施例，其中，抗氧剂为抗氧剂168、抗氧剂1010、抗氧剂1098一种或多种复配。进一步地，根据本申请实施例，其中，阻燃剂b中复配有三氧化二锑。进一步地，根据本申请实施例，其中，三氧化二锑的添加量不超过阻燃剂b总量的75wt％。为了实现上述目的，本申请实施例还公开了一种如上所述的高耐温溴系阻燃尼龙玻纤复合材料的制备方法，包括以下步骤：备料：按照组分及其重量分准备原料；混料：将尼龙6、阻燃剂a、阻燃剂b和其他助剂通过混料机混合均匀，获得混合物；挤出：将混合物加入到双螺杆挤出机中进行混炼，通过侧向喂料加入玻璃纤维，挤出料条经过水槽冷却，冷却水温度为15-20℃，通过切粒机切粒，切粒机转速400-800rpm，烘干机烘干，包装即得成品。进一步地，根据本申请实施例，其中，双螺杆挤出机转速为300-600rpm，挤出温度设定240-280℃。为了实现上述目的，本申请实施例还公开了上述高耐温溴系阻燃尼龙材料在电子电器和汽车行业中的应用。与现有技术相比，本申请具有以下有益效果：本申请通过阻燃剂b(多聚磷酸盐、锡酸亚硅和硼酸锌)全部或部分替代三氧化二锑，既能达到溴-锑体系的高阻燃性能和高力学性能，又解决了现有技术中溴-锑体系耐温性不够、提前分解和注塑流延等问题，达到高阻燃性的同时，也保持了高力学性能。具体实施方式为了使本发明的目的、技术方案进行清楚、完整地描述，及优点更加清楚明白，以下对本发明实施例进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，仅仅用以解释本发明实施例，并不用于限定本发明实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“中”、“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“顶”、“底”、“侧”、“竖直”、“水平”等指示的方位或位置关系仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“一”、“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”、“第六”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。出于简明和说明的目的，实施例的原理主要通过参考例子来描述。在以下描述中，很多具体细节被提出用以提供对实施例的彻底理解。然而明显的是，对于本领域普通技术人员，这些实施例在实践中可以不限于这些具体细节。在一些实例中，没有详细地描述公知方法和结构，以避免无必要地使这些实施例变得难以理解。另外，所有实施例可以互相结合使用。本申请公开了一种高耐温溴系阻燃尼龙玻纤复合材料，通过全部或部分替换三氧化二锑，解决了现有技术中溴-锑体系耐温性不够、提前分解和注塑流延等问题。具体地，所述的高耐温溴系阻燃尼龙玻纤复合材料包括以下组分：30-89重量分的尼龙6；0.5-40重量分的玻璃纤维；10-25重量分的阻燃剂a；0.1-5重量分的阻燃剂b；0.5-5重量分的其他助剂。其中，阻燃剂a包括十溴二苯乙烷和十溴二苯醚的一种或两者复配；阻燃剂b为多聚磷酸盐、锡酸亚硅和硼酸锌中的一种或多种复配。对此，上述的尼龙6的粘度为1.7-2.8。尼龙6具有价格低、产能高的优点，所以，对其阻燃性能的进一步优化能够扩大尼龙6的应用范围。其次，其他助剂包括抗氧剂和色母的至少一种。具体地，抗氧剂为抗氧剂168、抗氧剂1010、抗氧剂1098一种或多种复配，其添加量优选为0.3重量分，起到抗氧化的作用。色母的作用是为尼龙6着色，其添加量优选为1重量分。进一步地，阻燃剂b中还可以复配适量的三氧化二锑，以保证尼龙玻纤复合材料的阻燃性能。但是，为了兼顾耐温性能差和注塑流延等问题，三氧化二锑的添加量不超过阻燃剂b总量的75wt％。此外，本申请还公开了一种高耐温溴系阻燃尼龙玻纤复合材料的制备方法，包括以下步骤：备料：按照组分及其重量分准备原料；混料：将尼龙6、阻燃剂a、阻燃剂b和其他助剂通过混料机混合均匀，获得混合物；挤出：将混合物加入到双螺杆挤出机中进行混炼，通过侧向喂料加入玻璃纤维，挤出料条经过水槽冷却，冷却水温度为15-20℃，通过切粒机切粒，切粒机转速400-800rpm，烘干机烘干，包装即得成品。进一步地，双螺杆挤出机转速为300-600rpm，挤出温度设定240-280℃。基于上述技术方案，本申请通过阻燃剂b(多聚磷酸盐、锡酸亚硅和硼酸锌)全部或部分替代三氧化二锑，既能达到溴-锑体系的高阻燃性能和高力学性能，又解决了现有技术中溴-锑体系耐温性不够、提前分解和注塑流延等问题，达到高阻燃性的同时，也保持了高力学性能。对此，下面通过列举实施例和对比例对本申请的技术效果进行进一步地说明，但本申请并不限于这些实施例。首先，在下列实施例及对比例中用到的原料来源如表1所示。表1组分供应商型号尼龙6广东新会美达腈纶股份有限公司m2400玻璃纤维neg公司t-275h十溴二苯乙烷寿光卫东化工有限公司rtd-3三氧化二锑山东秀诚化工有限公司99.8％多聚磷酸盐深圳市瑞鸿化工材料有限公司rh-03w666锡酸亚硅惠州特镁惠新材料科技有限公司tmf-077fr硼酸锌u.s.boraxinc.firebrakezb滑石粉海城市品扬滑石矿业有限公司py-666n,n-乙撑双硬脂酸酰胺苏州兴泰国光化学助剂有限公司tas-2a【实施例1】取52.7重量分的尼龙6,、12重量分的十溴二苯醚、4重量分的多聚磷酸盐、30重量分的玻璃纤维、0.3重量分的抗氧剂1098和1重量分的色母。将上述各组分(除玻璃纤维)按配比称重后混合均匀；然后加入到双螺杆挤出机中进行混炼，挤出机转速设定300rpm，挤出温度设定为250-270℃，通过侧向喂料加入填充材料玻璃纤维，挤出料条经过水槽冷却，冷却水温度为15-20℃，通过切粒机切粒，切粒机转速400rpm，再经提升机烘干并包装。【实施例2】取52.7重量分的尼龙6,、12重量分的十溴二苯醚、3重量分的多聚磷酸盐、1重量分的三氧化二锑、30重量分的玻璃纤维、0.3重量分的抗氧剂1098和1重量分的色母。将上述各组分(除玻璃纤维)按配比称重后混合均匀；然后加入到双螺杆挤出机中进行混炼，挤出机转速设定300rpm，挤出温度设定为250-270℃，通过侧向喂料加入填充材料玻璃纤维，挤出料条经过水槽冷却，冷却水温度为15-20℃，通过切粒机切粒，切粒机转速400rpm，再经提升机烘干并包装。【实施例3】取52.7重量分的尼龙6,、12重量分的十溴二苯醚、2重量分的多聚磷酸盐、2重量分的三氧化二锑、30重量分的玻璃纤维、0.3重量分的抗氧剂1098和1重量分的色母。将上述各组分(除玻璃纤维)按配比称重后混合均匀；然后加入到双螺杆挤出机中进行混炼，挤出机转速设定300rpm，挤出温度设定为250-270℃，通过侧向喂料加入填充材料玻璃纤维，挤出料条经过水槽冷却，冷却水温度为15-20℃，通过切粒机切粒，切粒机转速400rpm，再经提升机烘干并包装。【实施例4】取52.7重量分的尼龙6,、12重量分的十溴二苯醚、1重量分的多聚磷酸盐、3重量分的三氧化二锑、30重量分的玻璃纤维、0.3重量分的抗氧剂1098和1重量分的色母。将上述各组分(除玻璃纤维)按配比称重后混合均匀；然后加入到双螺杆挤出机中进行混炼，挤出机转速设定300rpm，挤出温度设定为250-270℃，通过侧向喂料加入填充材料玻璃纤维，挤出料条经过水槽冷却，冷却水温度为15-20℃，通过切粒机切粒，切粒机转速400rpm，再经提升机烘干并包装。【实施例5】取50.7重量分的尼龙6,、12重量分的十溴二苯醚、2重量分的多聚磷酸盐、2重量分的硼酸锌、2重量分的三氧化二锑、30重量分的玻璃纤维、0.3重量分的抗氧剂1098和1重量分的色母。将上述各组分(除玻璃纤维)按配比称重后混合均匀；然后加入到双螺杆挤出机中进行混炼，挤出机转速设定300rpm，挤出温度设定为250-270℃，通过侧向喂料加入填充材料玻璃纤维，挤出料条经过水槽冷却，冷却水温度为15-20℃，通过切粒机切粒，切粒机转速400rpm，再经提升机烘干并包装。【实施例6】取52.7重量分的尼龙6,、12重量分的十溴二苯醚、4重量分的锡酸亚硅、30重量分的玻璃纤维、0.3重量分的抗氧剂1098和1重量分的色母。将上述各组分(除玻璃纤维)按配比称重后混合均匀；然后加入到双螺杆挤出机中进行混炼，挤出机转速设定300rpm，挤出温度设定为250-270℃，通过侧向喂料加入填充材料玻璃纤维，挤出料条经过水槽冷却，冷却水温度为15-20℃，通过切粒机切粒，切粒机转速400rpm，再经提升机烘干并包装。【实施例7】取52.7重量分的尼龙6,、12重量分的十溴二苯醚、3重量分的锡酸亚硅、1重量分的三氧化二锑、30重量分的玻璃纤维、0.3重量分的抗氧剂1098和1重量分的色母。将上述各组分(除玻璃纤维)按配比称重后混合均匀；然后加入到双螺杆挤出机中进行混炼，挤出机转速设定300rpm，挤出温度设定为250-270℃，通过侧向喂料加入填充材料玻璃纤维，挤出料条经过水槽冷却，冷却水温度为15-20℃，通过切粒机切粒，切粒机转速400rpm，再经提升机烘干并包装。【实施例8】取52.7重量分的尼龙6,、12重量分的十溴二苯醚、2重量分的锡酸亚硅、2重量分的三氧化二锑、30重量分的玻璃纤维、0.3重量分的抗氧剂1098和1重量分的色母。将上述各组分(除玻璃纤维)按配比称重后混合均匀；然后加入到双螺杆挤出机中进行混炼，挤出机转速设定300rpm，挤出温度设定为250-270℃，通过侧向喂料加入填充材料玻璃纤维，挤出料条经过水槽冷却，冷却水温度为15-20℃，通过切粒机切粒，切粒机转速400rpm，再经提升机烘干并包装。【实施例9】取52.7重量分的尼龙6,、12重量分的十溴二苯醚、1重量分的锡酸亚硅、3重量分的三氧化二锑、30重量分的玻璃纤维、0.3重量分的抗氧剂1098和1重量分的色母。将上述各组分(除玻璃纤维)按配比称重后混合均匀；然后加入到双螺杆挤出机中进行混炼，挤出机转速设定300rpm，挤出温度设定为250-270℃，通过侧向喂料加入填充材料玻璃纤维，挤出料条经过水槽冷却，冷却水温度为15-20℃，通过切粒机切粒，切粒机转速400rpm，再经提升机烘干并包装。【实施例10】取50.7重量分的尼龙6,、12重量分的十溴二苯醚、3重量分的锡酸亚硅、2重量分的硼酸锌、1重量分的三氧化二锑、30重量分的玻璃纤维、0.3重量分的抗氧剂1098和1重量分的色母。将上述各组分(除玻璃纤维)按配比称重后混合均匀；然后加入到双螺杆挤出机中进行混炼，挤出机转速设定300rpm，挤出温度设定为250-270℃，通过侧向喂料加入填充材料玻璃纤维，挤出料条经过水槽冷却，冷却水温度为15-20℃，通过切粒机切粒，切粒机转速400rpm，再经提升机烘干并包装。【对比例1】取52.7重量分的尼龙6,、12重量分的十溴二苯醚、4重量分的三氧化二锑、30重量分的玻璃纤维、0.3重量分的抗氧剂1098和1重量分的色母。将上述各组分(除玻璃纤维)按配比称重后混合均匀；然后加入到双螺杆挤出机中进行混炼，挤出机转速设定300rpm，挤出温度设定为250-270℃，通过侧向喂料加入填充材料玻璃纤维，挤出料条经过水槽冷却，冷却水温度为15-20℃，通过切粒机切粒，切粒机转速400rpm，再经提升机烘干并包装。【对比例2】取52.7重量分的尼龙6,、12重量分的十溴二苯醚、2重量分的三氧化二锑、2重量分的滑石粉、30重量分的玻璃纤维、0.3重量分的抗氧剂1098和1重量分的色母。将上述各组分(除玻璃纤维)按配比称重后混合均匀；然后加入到双螺杆挤出机中进行混炼，挤出机转速设定300rpm，挤出温度设定为250-270℃，通过侧向喂料加入填充材料玻璃纤维，挤出料条经过水槽冷却，冷却水温度为15-20℃，通过切粒机切粒，切粒机转速400rpm，再经提升机烘干并包装。上述实施例1-10及对比例1-2的各组分含量如表2所示。表2对上述实施例及对比制得的材料进行性能测试，测试结果如表3所示。其中，为了表征制备的溴系阻燃玻纤增强尼龙6的耐温性，以其在热重分析仪恒定290摄氏度条件下，失重0.5％的保持时间来模拟和表征材料在注塑机注塑的停留时间，并以此来检验材料的耐温性。表3通过对表2的数据进行分析，可以毫无疑义地确认，本申请实施例的一种高耐温溴系阻燃尼龙玻纤复合材料具备与传统溴-锑体系相当的拉伸强度、弯曲强度及耐冲击等力学性能，同时阻燃性能也不亚于溴-锑体系，并且克服了溴-锑复配易于分解的缺陷，使溴系阻燃尼龙玻纤复合材料高温下的停留时间极大地延长，达到了耐高温，提升注塑稳定性的技术效果。尽管上面对本申请说明性的具体实施方式进行了描述，以便于本
技术领域：
的技术人员能够理解本申请，但是本申请不仅限于具体实施方式的范围，对本
技术领域：
的普通技术人员而言，只要各种变化只要在所附的权利要求限定和确定的本申请精神和范围内，一切利用本申请构思的申请创造均在保护之列。当前第1页12