专利名称：一种具有高灼热丝温度的阻燃pa6复合材料及其工艺的制作方法
一种具有高灼热丝温度的阻燃PA6复合材料及其工艺本发明涉及改性工程塑料领域，具体地说是一种具有高灼热丝温度的阻燃PA6复 合材料及其工艺。目前具有高灼热丝温度的阻燃PA6复合材料基本上是通过添加无卤阻燃体系外 再添加第三组分的增强材料(如玻纤或矿粉)得到的，但由此技术配方制成的材料本质上 已经改变了常规阻燃PA6的良好性能，阻燃性只有94UL V2 (0. 8mm)，同时存在吸潮性差、冲 击韧性低、密度偏高、流动性不好等问题，特别是应用在电气行业所采用的连接器、继电器 (厚度在1. Omm以下)很容易出现开裂、发脆现象，因此目前的技术配方无法满足电气行业 所采用的连接器、继电器材料性能的要求。本发明的目的是针对上述不足，设计一种具有高灼热丝温度且同时保持PA6原有 良好性能的阻燃PA6复合材料。为了实现上述目的，本发明设计一种具有高灼热丝温度的阻燃PA6复合材料，包 括PA6、乙烯辛烯共聚物接枝马来酸酐、聚溴化苯乙烯、三氧化二锑、层状双羟基复合金属氧 化物和聚四氟乙烯，其特征在于按照质量百分比配比如下UPA6 68. 2%,2、乙烯辛烯共聚物接枝马来酸酐3%，3、聚溴化苯乙烯19. 4%，4、三氧化二锑6. 13%，5、层状双羟基复合金属氧化物3. 07%，6、聚四氟乙烯0· 2%。所述层状双羟基复合金属氧化物采用镁铝碳酸根型水滑石。一种具有高灼热丝温度的阻燃PA6复合材料的生产工艺，其特征在于包括以下步 骤a、将PA6在鼓风烘箱中于100°C下烘干4hr ；b、将烘干后的PA6与乙烯辛烯共聚物接枝马来酸酐、聚溴化苯乙烯、三氧化二锑、 层状双羟基复合金属氧化物和聚四氟乙烯按组分配方进行混合均勻；C、混合物料通过同向双螺杆挤出机中共混造粒，然后将得到的复合材料在注塑机 中注塑成型。所述同向双螺杆挤出机的各段温度依次为245°C、240°C、235°C、230°C、225°C、 220 °C >225 °C >230 °C >235 °C >240 °C,螺杆转速:300 转 / 分。所述注塑机料筒的各段温度依次为255°C、260°C、25(rC、24(rC。所述PA6复合材料性能如下拉伸屈服强度在50mm/min条件下为62. 1 63. OMPa,断裂伸长率为5. 18 6. 58%，拉伸弹性模量为33 35^MPa，弯曲强度在2mm/ min条件下为98. 2 98. 8MPa，弯曲模量为2667 ^97MPa，IZOD缺口冲击强度在23°C条 件下为6. 1 6. 8KJ/m2，热变形温度在0. 45MPa条件下为161. 7 162. 1°C，热变形温度在 1. 82MPa条件下为79. 5 79. 9°C，灼热丝起燃温度GWIT彡750°C，厚度在0. 8mm和1. 6mm 时阻燃性均达到94UL-V0级。本发明与现有技术相比，其优点在于在常规溴系阻燃PA6配方体系的基础上，引 入一种层状双羟基复合金属氧化物，同时与三氧化二锑复配，复配后的添加量与常规溴系 配方体系中的三氧化二锑添加量一致，就完全可以获得灼热丝起燃温度(GWIT) ^ 750 阻燃性94UL-V0级(0. 8mm、1. 6mm),符合VDE标准，同时保持了常规溴系阻燃PA6材料的良 好的力学性能，完全满足了电气行业所采用的连接器、继电器材料的要求。
图1为本发明的具有高灼热丝温度的阻燃PA6复合材料的性能测试数据表；图2为由本发明生产的具有高灼热丝温度的阻燃PA6复合材料，在不同厚度的状 况下所获得的灼热丝起燃温度(GWIT)测试数据表。以下结合附图对本发明做进一步说明，这种制造技术对本专业的人士来说是清楚 的。本发明提供一种具有高灼热丝温度的阻燃PA6复合材料的配方，成份配比为UPA6 68. 2%,2、乙烯辛烯共聚物接枝马来酸酐3%，3、聚溴化苯乙烯19. 4%，4、三氧化二锑6. 13%，5、层状双羟基复合金属氧化物(镁铝碳酸根型水滑石):3. 07%,6、聚四氟乙烯0· 2%。本发明的工艺为先按照配比将各组分混合均勻，通过同向双螺杆挤出机共混、 挤出、冷却、切粒，同时将得到的复合材料在注塑机中注塑成标准样条。通过测试，完全满 足制件厚度在0. 8mm以上的灼热丝起燃温度(GWIT)彡750°C，阻燃性94UL-V0级(0. 8mm、 1.6mm)，符合VDE要求，完全满足应用在电气行业所采用的连接器、继电器的材料要求，同 时完全满足薄壁产品(厚度在0.8mm以下)的韧性要求和注塑工艺要求，比目前市面上的 材料更加优异。实施例1、原材料①PA6 (聚酰胺PA6) :B27，德国巴斯夫公司②乙烯辛烯共聚物接枝马来酸酐GR216美国陶氏公司③聚溴化苯乙烯PBS-64HW，美国大湖公司④三氧化二锑云南木利锑业有限公司⑤层状双羟基复合金属氧化物(镁铝碳酸根型水滑石)AC_106，广州呈和科技有限公司⑥聚四氟乙烯A100，四川晨光化工研究院2、设备与仪器①035同向双螺杆挤出机SHJ_65B，南京广达化工设备有限公司
②熔体流动速率仪XNR-400，承德金建检测仪器有限公司③漏电起痕试验仪LDQ_2，上海埃微电子科技有限公司④水平垂直燃烧试验仪HVL_75，上海埃微电子科技有限公司⑤灼热丝试验仪ZRF_JT，上海竞田电子科技有限公司⑥塑料摆锤冲击试验机ZGC7501_2，美特斯工业系统(中国)有限公司⑦电子万能试验机CMT6104，美特斯工业系统(中国)有限公司⑧热变形维卡软化点试验机ZWK1302_1，美特斯工业系统(中国)有限公司⑨注塑机PT80，宁波力劲有限公司3、试样制备将ΡΑ6在鼓风烘箱中于100°C下烘干4hr，将烘干后的PA6与乙烯辛烯共聚物接 枝马来酸酐、聚溴化苯乙烯、三氧化二锑、层状双羟基复合金属氧化物和聚四氟乙烯按发 明内容的技术配方的组分配方进行混合均勻，通过同向双螺杆挤出机中共混造粒，然后将 得到的复合材料在注塑机中注塑成标准样条；其中同向双螺杆挤出机的各段温度依次为 245 "C、240 "C、235 "C、230 "C、225 "C、220 "C、225 "C、230 "C、235 "C、240 "C，螺杆转速300 转 / 分。注塑成型条件注塑机各段温度依次为255°C、260°C、25(rC、24(rC。制得的标准样条性能测试如图1、图2所示，PA6复合材料的性能如下拉伸屈服 强度在50mm/min条件下为62. 1 63. OMPa,断裂伸长率为5. 18 6. 58%，拉伸弹性模量 为33 !35^MPa，弯曲强度在2mm/min条件下为98. 2 98. 8MPa,弯曲模量为洸67 2697MPa, IZOD缺口冲击强度在23°C条件下为6. 1 6. 8KJ/m2，热变形温度在0. 45MPa条件 下为161. 7 162. 1°C，热变形温度在1. 82MPa条件下为79. 5 79. 9°C，灼热丝起燃温度 (GffIT)彡7500C，厚度在0. 8mm和1. 6mm时阻燃性均达到94UL-V0级。
权利要求
1.一种具有高灼热丝温度的阻燃PA6复合材料，包括PA6、乙烯辛烯共聚物接枝马来酸 酐、聚溴化苯乙烯、三氧化二锑、层状双羟基复合金属氧化物和聚四氟乙烯，其特征在于按 照质量百分比配比如下PA6 68. 2%,乙烯辛烯共聚物接枝马来酸酐3%，聚溴化苯乙烯19. 4%，三氧化二锑6. 13%，层状双羟基复合金属氧化物3. 07%,聚四氟乙烯0. 2%。
2.如权力要求1所述的一种具有高灼热丝温度的阻燃PA6复合材料，其特征在于所述 层状双羟基复合金属氧化物采用镁铝碳酸根型水滑石。
3.一种具有高灼热丝温度的阻燃PA6复合材料的生产工艺，其特征在于包括以下步骤a、将PA6在鼓风烘箱中于100°C下烘干4hr；b、将烘干后的PA6与乙烯辛烯共聚物接枝马来酸酐、聚溴化苯乙烯、三氧化二锑、层状 双羟基复合金属氧化物和聚四氟乙烯按组分配方比例混合均勻；c、混合物料通过同向双螺杆挤出机中共混造粒，然后将得到的复合材料在注塑机中注 塑成型。
4.如权利要求3所述一种具有高灼热丝温度的阻燃PA6复合材料的生产工艺，其特征 在于所述同向双螺杆挤出机的各段温度依次为245 V、240 V、2350C、230 V、225°C、220 V、 225 0C >230 0C >235 0C >240 °C,螺杆转速300 转 / 分。
5.如权利要求3所述一种具有高灼热丝温度的阻燃PA6复合材料的生产工艺，其特征 在于所述注塑机料筒的各段温度依次为255°C、260°C、250°C、240°C。
6.如权利要求1或3所述的一种具有高灼热丝温度的阻燃PA6复合材料及其生产工 艺，其特征在于所述PA6复合材料性能如下拉伸屈服强度在50mm/min条件下为62. 1 63. OMPa,断裂伸长率为5. 18 6. 58 %，拉伸弹性模量为33 35^MPa，弯曲强度在2mm/ min条件下为98. 2 98. 8MPa,弯曲模量为2667 ^97MPa，IZOD缺口冲击强度在23°C条 件下为6. 1 6. 8KJ/m2，热变形温度在0. 45MPa条件下为161. 7 162. 1°C，热变形温度在 1. 82MPa条件下为79. 5 79. 9°C，灼热丝起燃温度GWIT彡750°C，厚度在0. 8mm和1. 6mm 时阻燃性均达到94UL-V0级。
全文摘要
本发明涉及改性工程塑料领域，具体地说是一种具有高灼热丝温度的阻燃PA6复合材料及其工艺，其特征在于按照质量百分比配比如下PA6 68.2％，乙烯辛烯共聚物接枝马来酸酐3％，聚溴化苯乙烯19.4％，三氧化二锑6.13％，层状双羟基复合金属氧化物3.07％，聚四氟乙烯0.2％，生产工艺包括以下步骤将PA6在鼓风烘箱中于100℃下烘干4hr；将烘干后的PA6与上述物质按组分配方进行混合均匀；混合物料通过同向双螺杆挤出机中共混造粒，然后将得到的复合材料在注塑机中注塑成型；本发明优点在于可以获得灼热丝起燃温度GWIT≥750℃，阻燃性94UL-V0级，同时保持了PA6材料的良好力学性能。
文档编号C08L27/18GK102146207SQ20111011505
公开日2011年8月10日 申请日期2011年5月5日 优先权日2011年5月5日
发明者叶楚祥 申请人:上海梵和聚合材料有限公司