一种具优异电气性能的玻纤增强阻燃尼龙材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及高分子材料领域，尤其涉及一种具优异电气性能的玻纤增强阻燃尼龙 材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 玻纤增强阻燃尼龙材料在低压电子、电气等领域中的应用日趋广泛，可应用在电 子、民用或工业低压电器上：如线圈骨架，低压断路器壳体、汽车电器、工业电器壳体、开关、 交流接触器外壳等。这些领域应用，除了要求材料的阻燃性能达到V0外，其他的电气性能 如灼热丝测试要求，灼热丝燃烧指数（GWFI)需达到960°C，灼热丝引燃温度需达到800°C。 而本领域中要实现阻燃性能达V0,且满足灼热丝测试要求的阻燃尼龙材料具有很大的挑 战。
【发明内容】
[0003] 本发明所要解决的技术问题在于提供了一种阻燃性能达到V0级，且电气性能优 异的玻纤增强阻燃尼龙材料及其制备方法，所述的玻纤增强阻燃尼龙材料能够满足电子、 名用或工业用低压电器的使用要求且阻燃性能良好。
[0004] 本发明提供了一种玻纤增强阻燃尼龙材料，其原料包括下述以重量百分比计的成 分：尼龙树脂30 % -70 %，卤系阻燃剂5 % -30 %，阻燃协效剂2 % -8 %，润滑剂0· 1 % -3 %， 抗氧剂〇. 1 % -1 %，表面改性剂〇. 3% -3%，和增强改性剂5% -35%;所述的阻燃协效剂为 三氧化二锑、硼酸锌、氢氧化镁和氢氧化铝中的一种或两种。
[0005] 其中，所述的尼龙树脂可采用阻燃材料中常规使用的各种尼龙树脂，如尼龙 66 (简称PA66)和/或尼龙6 (简称PA6)。所述的尼龙树脂的相对粘度较佳地为2. 3-2. 7。
[0006] 其中，所述的卤系阻燃剂为本领域常规使用的含卤阻燃剂，较佳地为聚溴化苯乙 烯、溴化聚苯乙烯或十溴二苯乙烷。所述的聚溴化苯乙烯和溴化聚苯乙烯可采用本领域中 作为阻燃剂使用的各种聚溴化苯乙烯和溴化苯乙烯。
[0007] 其中，所述的润滑剂可采用本领域常规使用的各种润滑剂，较佳地为乙撑双硬脂 酸酰胺（简称EBS)、改性EBS、聚乙烯蜡和硬脂酸盐中的一种或多种。所述的改性EBS可采 用本领域各种改性EBS，只要其在玻纤增强阻燃尼龙材料中能够起到润滑作用即可。所述的 聚乙烯蜡可采用本领域各种能够作为润滑剂使用的聚乙烯蜡。所述的硬脂酸盐可采用本领 域常规使用的能够作为润滑剂的硬脂酸盐。
[0008] 其中，所述的抗氧剂可采用本领域常规使用的各种抗氧剂，较佳地为抗氧剂1010、 抗氧剂1098和抗氧剂168中的一种或多种。
[0009] 其中，所述的表面改性剂可采用本领域常规使用的各种表面改性剂，较佳地为乙 烯-醋酸乙烯酯和/或硅酮母粒。
[0010] 其中，所述的增强改性剂可采用本领域常规使用的各种增强改性剂，较佳地为无 碱玻璃纤维，或无碱玻璃纤维和下述物质中的一种：玻璃微珠、滑石粉、硅灰石、高岭土、蒙 脱土和云母等无机矿物。
[0011] 本发明还提供了所述的玻纤增强阻燃尼龙材料的制备方法，其包括下述步骤： (1) 将5% -30%所述的卤系阻燃剂，2% -8%所述的阻燃协效剂，0. 1% -3%所述的润滑 剂，0. 1% -1%所述的抗氧剂和0. 3% -3%所述的表面改性剂高速混合至均匀，得预混料； (2) 从双螺杆挤出机的主喂料口加入30% -70%所述的尼龙树脂，从所述的双螺杆挤出机 的第一侧喂料口加入步骤（1)得到的预混料，从所述的双螺杆挤出机的第二侧喂料口加入 5% -35%所述的增强改性剂，将三个喂料口中的所有物料在所述的双螺杆挤出机中混合均 匀，挤出，冷却即可；步骤⑵中所述的双螺杆挤出机的温度控制在230-280°C ;所述百分比 皆为重量百分比。
[0012] 步骤（1)中，所述的高速混合较佳地在高速混合机中进行。
[0013] 步骤（2)中，较佳地在冷却后进行切粒。
[0014] 在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实 例。
[0015] 本发明所用试剂和原料均市售可得。
[0016] 本发明的积极进步效果在于：
[0017] 1、本发明的玻纤增强阻燃尼龙材料除阻燃性能达V0外，其灼热丝燃烧指数GWFI 达到960°C，灼热丝引燃温度GWIT达到800°C以上，电气性能优异，能够满足某些电气产品 的特殊要求。
[0018] 2、本发明的制备方法不需要采用特殊设备，常规的双螺杆挤出机即可制得本发明 的玻纤增强阻燃尼龙材料，制备方法简单，易操作。
【具体实施方式】
[0019] 下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实 施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，按照常规方法和条件，或按照商 品说明书选择。
[0020] 下述实施例中除特别说明之外，所用的百分比都是重量百分比。
[0021] 实施例1
[0022] 具有优异的电气性能的玻纤增强阻燃尼龙材料的原料配比及所得阻燃尼龙材料 的性能参数见表1。该阻燃尼龙材料的制备方法为：将表1的原料配比中除PA66、PA6和无 碱玻璃纤维外的其它所有组分加入高速混合机中混合均匀得预混料，取出。从双螺杆挤出 机的主喂料口加入PA66和PA6,在第一侧喂料口加入经高速混合机混合的预混料，再在第 二侧喂料口加入无碱玻璃纤维，使进入三个喂料口中的所有物料在双螺杆挤出机中混合均 匀，挤出机温度控制在230°C -280°C，挤出，冷却，切粒，得到本发明所需玻纤增强阻燃尼龙 材料。按表1所述标准测试所得玻纤增强阻燃尼龙材料的性能参数。
[0023] 对比例1
[0024] 对比例1玻纤增强阻燃尼龙材料的原料配比及所得玻纤增强阻燃尼龙材料的性 能参数见表1。该阻燃尼龙材料的制备方法同实施例1。
[0025] 表 1
[0026]
[0027] 从表1可以看出，本发明的玻纤增强阻燃尼龙材料除阻燃达到V0外，其灼热丝燃 烧指数GWFI达到960°C，灼热丝引燃温度GWIT达到800°C以上，满足某些电气产品的特殊 要求。
【主权项】
1. 一种玻纤增强阻燃尼龙材料，其原料包括下述以重量百分比计的成分：尼龙树 脂30 % -70 %，卤系阻燃剂5 % -30 %，阻燃协效剂2 % -8 %，润滑剂0· 1 % -3 %，抗氧剂 0. 1% -1 %，表面改性剂0. 3% -3%，和增强改性剂5% -35% ;所述的阻燃协效剂为三氧化 二锑、硼酸锌、氢氧化镁和氢氧化铝中的一种或两种。2. 如权利要求1所述的玻纤增强阻燃尼龙材料，其特征在于：所述的尼龙树脂为尼龙 66和/或尼龙6。3. 如权利要求1或2所述的玻纤增强阻燃尼龙材料，其特征在于：所述的尼龙树脂的 相对粘度为2. 3-2. 7。4. 如权利要求1所述的玻纤增强阻燃尼龙材料，其特征在于：所述的卤系阻燃剂为聚 溴化苯乙烯、溴化聚苯乙烯或十溴二苯乙烷。5. 如权利要求1所述的玻纤增强阻燃尼龙材料，其特征在于：所述的润滑剂为乙撑双 硬脂酸酰胺、改性EBS、聚乙烯蜡和硬脂酸盐中的一种或多种。6. 如权利要求1所述的玻纤增强阻燃尼龙材料，其特征在于：所述的抗氧剂为抗氧剂 1010、抗氧剂1098和抗氧剂168中的一种或多种。7. 如权利要求1所述的玻纤增强阻燃尼龙材料，其特征在于：所述的表面改性剂为乙 烯-醋酸乙烯酯和/或硅酮母粒。8. 如权利要求1所述的玻纤增强阻燃尼龙材料，其特征在于：所述的增强改性剂为无 碱玻璃纤维，或无碱玻璃纤维和下述物质中的一种：玻璃微珠、滑石粉、硅灰石、高岭土、蒙 脱土和云母。9. 一种如权利要求1-8中任一项所述的玻纤增强阻燃尼龙材料的制备方法，其包括下 述步骤：（1)将5% -30%所述的卤系阻燃剂，2% -8%所述的阻燃协效剂，0. 1% -3%所述 的润滑剂，〇. 1% -1%所述的抗氧剂和〇. 3% -3%所述的表面改性剂高速混合至均匀，得预 混料；（2)从双螺杆挤出机的主喂料口加入30% -70%所述的尼龙树脂，从所述的双螺杆挤 出机的第一侧喂料口加入步骤（1)得到的预混料，从所述的双螺杆挤出机的第二侧喂料口 加入5% -35%所述的增强改性剂，将三个喂料口中的所有物料在所述的双螺杆挤出机中 混合均匀，挤出，冷却即可；步骤（2)中所述的双螺杆挤出机的温度控制在230-280°C;所述 百分比皆为重量百分比。10. 如权利要求9所述的玻纤增强阻燃尼龙材料的制备方法，其特征在于：步骤（1) 中，所述的高速混合在高速混合机中进行；步骤（2)中，在冷却后进行切粒。
【专利摘要】一种具优异电气性能的玻纤增强阻燃尼龙材料及其制备方法，其原料包括：尼龙树脂30％-70％，卤系阻燃剂5％-30％，阻燃协效剂2％-8％，润滑剂0.1％-3％，抗氧剂0.1％-1％，表面改性剂0.3％-3％，和增强改性剂5％-35％；所述的阻燃协效剂为三氧化二锑、硼酸锌、氢氧化镁和氢氧化铝中的一种或两种。本发明的玻纤增强阻燃尼龙材料除阻燃性能达V0外，其灼热丝燃烧指数GWFI达到960℃，灼热丝引燃温度GWIT达到800℃以上，电气性能优异，能够满足电气产品的特殊要求。本发明的制备方法不需要采用特殊设备，常规的双螺杆挤出机即可使用，制备方法简单，易操作。
【IPC分类】C08L25/06, C08K5/03, C08K13/06, C08K3/34, C08K3/22, C08K3/38, C08L77/02, C08L25/18, B29C47/92, C08L77/06, C08K7/14, C08K7/20
【公开号】CN105566900
【申请号】CN201410619356
【发明人】陈勋森
【申请人】上海耐特复合材料制品有限公司
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2014年11月5日