阻燃尼龙、其制备方法及应用
【技术领域】
[0001] 本发明设及高分子材料技术领域，尤其设及一种阻燃尼龙、其制备方法及应用。
【背景技术】
[0002] 尼龙具有高强度、耐磨、耐溶剂、自润滑性好和使用溫度范围广等优点，是用途最 广的工程塑料之一。阻燃尼龙材料除了具有运些优异的综合力学性能外，其阻燃性能及电 绝缘性能使其也广泛应用于各种电子电气设备和家电产品，如低压真空接触器、断路器、低 压开关、插头、继电器外壳、薄壁电子电气元件等。
[0003] 目前使用的红憐母粒，大多是所谓的"微胶囊化红憐"，或叫"包覆红憐"，系在红憐 表面包覆一层或几层保护膜。例如，先在红憐上包覆一层Al (OH)3、化(OH)2等无机层，再包 覆一层酪醒树脂、=聚氯胺-甲醒树脂或环氧树脂等有机层，然后再和聚酷胺混合制成母 料来使用。运样不仅可W防止红憐颗粒与氧和水接触而产生P&，减少燃烧，而且能改善红 憐和树脂的相容性，提高制品的物理机械性能。
[0004] 红憐阻燃尼龙，即是W红憐母粒为阻燃剂的尼龙树脂，不含面素阻燃剂，顺应世界 性的环保要求。红憐具有很高的阻燃效率，但是单独使用红憐需要添加的阻燃剂用量会比 较高，而且红憐添加量过大还会引起电气性能下降。
[0005] 中国专利CN 101684196B公开了一种协同阻燃尼龙6的制备方法，通过水溶液进 行化学反应获得改性氨氧化儀侣粉料，再与微胶囊红憐及尼龙6烙融共混挤出获得协同阻 燃尼龙6母粒。此专利中改性氨氧化儀侣粉料需通过复杂的化学反应，然后经过抽滤，洗 涂，烘干等步骤制备，而且作为协效剂添加比例较高，对阻燃尼龙力学性能产生不利影响， 专利中应用实例也都为小剂量试验，未有大量生产实例。因此，寻找其他方便易得的阻燃协 效剂成为改性阻燃的目标之一。
[0006] 棚酸锋作为无机阻燃剂广泛应用于塑料改性中，通常作为阻燃协效剂与其他阻燃 剂复配，但是添加量往往较大，如中国专利CN 101560314A中作为无机阻燃剂添加10-20份 与Al (OH) 3和Mg (OH) 2复合物，=聚氯胺氯尿酸盐复配阻燃聚締控材料用于电线电缆和热收 缩套管中。常用的棚酸锋含有结晶水，在300°C左右会释放出水，因此在加工溫度较高的塑 料中应用时，如果添加量过大，很容易造成材料表面不良，有流痕。而且所获得的材料的物 性也会有很大的下降。
[0007] 因此，寻找成本低、电气性能好、阻燃率高的阻燃剂是现在急需解决的技术问题。
【发明内容】
[0008] 本发明所要解决的技术问题是为了克服单一使用红憐母粒阻燃剂需要添加量大、 成本高、而且会引起力学性能和电器性能下降等缺点，而提供一种阻燃尼龙、其制备方法 及应用。本发明通过在阻燃尼龙中添加无机物复合物，降低了红憐母粒用量，维持阻燃VO 前提下，成本降低，而且所添加的无机物复合物制备方法简单，方便易得，无需进行复杂的 化学反应获得。同时制得的阻燃尼龙还具有优异的电气性能，灼热丝燃烧指数GWFI达到 960°C，拓宽了红憐阻燃尼龙在电子电气领域的应用范围。而且本发明可通过常规设备和方 法制得，易于商业化生产。
[0009] 本发明提供了一种阻燃尼龙，其原料包括下述重量百分比的组分：尼龙树脂 30 % -80 %、红憐阻燃剂1 % -20 %、无机物复合物1 % -10 %、润滑剂0. 1 % -3 %、抗氧化剂 0. 1 % -1 %、增强改性剂1 % -50 %、表面改性剂0. 1 % -3 %，所述无机物复合物包括棚酸锋 和滑石粉，其中，棚酸锋和滑石粉的重量比为（1-3) : (1-5)。
[0010] 本发明中，所述的阻燃尼龙中，所述的无机物复合物较佳的还包括无机物A，所述 的无机物A为氧化锋，氧化铁、碳酸巧、玻璃微珠、娃灰石和高岭±中的一种或几种。棚酸 锋、滑石粉和无机物A的重量比为（1-3) : (1-5) : (0-2)，不包括0。
[0011] 本发明中，所述的阻燃尼龙，其原料较佳的包括下述重量百分比的组分：尼龙树脂 35 % -75 %、红憐阻燃剂2 % -18 %、无机物复合物1 % -8 %、润滑剂0. 1 % -1. 5 %、抗氧化剂 0. 1% -0. 8%、增强改性剂5% -40%、表面改性剂0. 5% -2. 5%。
[0012] 本发明中，所述的阻燃尼龙，其原料更佳的包括下述重量百分比的组分：尼龙树脂 41 % -70 %、红憐阻燃剂4 % -15 %、无机物复合物1 % -8 %、润滑剂0. 3 % -1. 2 %、抗氧化剂 0. 2% -0. 6%、增强改性剂10% -35%、表面改性剂0. 5% -2. 0%。
[0013] 本发明中，所述的阻燃尼龙，其原料最佳的包括下述重量百分比的组分：尼龙树脂 55 % -65 %、红憐阻燃剂6 % -12 %、无机物复合物6 % -8 %、润滑剂0. 3 % -1. 2 %、抗氧化剂 0. 3% -0. 5%、增强改性剂20% -30%、表面改性剂0. 5% -1. 0%。
[0014] 本发明提供了一种阻燃尼龙，其原料由下述重量百分比的组分组成：尼龙树脂 30 % -80 %、红憐阻燃剂1 % -20 %、无机物复合物1 % -10 %、润滑剂0. 1 % -3 %、抗氧化剂 0. 1 % -1 %、增强改性剂1 % -50 %、表面改性剂0. 1 % -3 %，所述无机物复合物为棚酸锋和 滑石粉，其中，棚酸锋和滑石粉的重量比为（1-3) : (1-5)。
[0015] 本发明提供了一种阻燃尼龙，其原料由下述重量百分比的组分组成：尼龙树脂 30 % -80 %、红憐阻燃剂1 % -20 %、无机物复合物1 % -10 %、润滑剂0. 1 % -3 %、抗氧化剂 0. 1 % -1 %、增强改性剂1 % -50%、表面改性剂0. 1 % -3 %，所述无机物复合物为棚酸锋、滑 石粉和无机物A，所述的无机物A为氧化锋，氧化铁、碳酸巧、玻璃微珠、娃灰石和高岭±中 的一种或几种，其中，棚酸锋、滑石粉和无机物A的重量比为（1-3) : (1-5) : (0-2)，不包括0。
[0016] 本发明中，所述的尼龙树脂可W为本领域中的常规尼龙树脂，较佳的为尼龙 66 (PA66)和 / 或尼龙 6 (PA6)。
[0017] 本发明中，所述的红憐阻燃剂可W为本领域中常规的红憐母粒阻燃剂。
[0018] 本发明中，所述的润滑剂可W为本领域中的常规润滑剂，较佳的为乙撑双硬脂酸 酷胺巧BS)，改性乙撑双硬脂酸酷胺（改性邸巧，聚乙締蜡和硬脂酸盐中的一种或几种。所 述的硬脂酸盐是指硬脂酸与碱形成的盐，如硬脂酸锋，硬脂酸侣或硬脂酸裡等。
[0019] 本发明中，所述抗氧化剂可W为本领域中常规的抗氧化剂，较佳的为抗氧剂1010， 抗氧化剂1098和抗氧化剂168中的一种或多种。
[0020] 本发明中，所述的增强改性剂可W为本领域中常规的增强改性剂，较佳的为无碱 玻璃纤维。
[0021] 本发明中，所述的表面改性剂可W为本领域中的常规表面改性剂，例如娃酬粉、娃 酬母粒或乙締-醋酸乙締醋等。
[0022] 本发明还提供了所述的阻燃尼龙的制备方法，其包括W下步骤：在双螺杆挤出机 的主喂料口加入所述的尼龙树脂，在第一侧喂料口中加入下述组分的混合物：所述的红憐 阻燃剂、所述的无机物复合物、所述的润滑剂、所述的抗氧化剂和所述的表面改性剂，在第 二侧喂料口中加入所述的增强改性剂，烙融挤出，冷却，切粒，得到所述的阻燃尼龙材料即 可。
[0023] 其中，所述的混合物较佳地通过高速混合机混合得到。
[0024] 其中，所述的烙融挤出采用本领域聚酷胺复合材料的常规挤出条件进行。所述烙 融挤出的溫度较佳地为230°C-28(rC。所述的烙融挤出一般在双螺杆挤出机中进行。所述 双螺杆挤出机的溫度由主喂料口到模头较佳地分别为：210-240°C、230-275°C、250-280°C、 250-280 °C、245-275 °C、245-270 °C、240-265 °C、235-260 °C，模头溫度为 230-260 °C。
[0025] 本发明还提供了所述的阻燃尼龙在电子电气设备和家电产品中的应用。所述的电 子电气设备和家电产品较佳地为低压真空接触器、断路器、低压开关、插头、继电器外壳或 薄壁电子电气元件等。
[00%] 在不违背本领域常识的