专利名称：一种低表面电阻高玻纤增强阻燃尼龙树脂组合物及其制备方法
技术领域：
本发明属于高分子复合材料技术领域，涉及ー种低表面电阻高玻纤增强阻燃尼龙树脂组合物及其制备方法。
背景技术：
尼龙材料具有均衡的强韧性和优良的耐热性，而且易于改性，特别经过玻纤增强后，其机械强度能得到很大幅度的提高，尼龙树脂本身的阻燃级别可以达到UL 94V-2级另IJ，并且易于阻燃，常被用于制造阻燃级别要求更高的电子电器中。尼龙材料的表面电阻ー般为IO12-IO14,在矿山等地方使用的尼龙制件就需要降低材料的表面带电性，也就是静电。通过加入抗静电剂，可以缓解或是消除静电引起的ー些问题。增高塑料的导电性，以防止电荷积累，可以通过在塑料中加入抗静电剂或是添加导电填料。当塑料的表面电阻率要求小于IO8时，一般都需要加入导电填料如炭黒，但炭黑加入塑料基体中，对树脂的增粘作用非常明显，在高玻纤含量增强阻燃PA6中，就会导致无法正常加工。
发明内容
本发明的目的是提供ー种具有低表面电阻、高玻纤增强阻燃的尼龙树脂组合物。本发明的尼龙组合物，包括以下重量份的组分
尼龙6树脂11. 5-27份，
玻璃纤维40-50份，
阻燃剂10-12. 5份，
导电炭黑10-12份，
永久抗静电剂13-17份，
加工助剂0. 7-1. 6份；
所述的阻燃剂由主阻燃剂红磷母粒和协效阻燃剂硼酸锌组成；所述的加工助剂包括润滑剂和抗氧剂。所述的尼龙6树脂优选为相对粘度为2. 0-2. 5的低粘度尼龙6。所述的玻璃纤维优选为直径7-15微米的无碱玻璃纤维。所述主阻燃剂与协效阻燃剂的用量优选为重量比例为3-4 :1。所述的永久抗静电剂优选为高分子醚酯类抗静电剂或聚こ烯こニ醇甲基丙烯酸共聚体。所述高分子醚酯类抗静电剂优选为聚醚酯酰胺或聚醚酯こ酰胺。所述的润滑剂优选为硅油、脂肪酸酰胺、硬脂酸金属皂类、脂肪双酰胺蜡类、聚こ烯蜡类和褐煤蜡酸こニ醇酯类中的ー种以上；所述的抗氧剂为受阻酚类抗氧剂和/或亚磷酸酯类抗氧剂；亚磷酸酯类抗氧剂进一歩可以为抗氧剂168，受阻酚类抗氧剂进ー步可以为抗氧剂1098。本发明所述尼龙组合物的制备方法，包括以下步骤
1)将尼龙6树脂、阻燃剂、导电炭黑、永久抗静电剂和加工助剂，加入高速混合机中，在高速混合机中搅拌3-5min ；
2)然后将混合均匀后的上述物料加入双螺杆挤出机中熔融挤出，造粒，制备得到尼龙组合物。所述步骤I)中，优选尼龙6树脂预先在温度为90_100°C，干燥5_6h。本发明同现有技术相比，具有如下优点和有益效果
I、本发明制得的低表面电阻尼龙组合物具有较高的力学性能，良好的阻燃效果。2、本发明制得的低表面电阻尼龙组合物表面电阻可以达到10E6。3、本发明制得的低表面电阻尼龙组合物比较容易加工，本发明中加入永久型抗静电剂与炭黑一起使用，从而降低了炭黑的添加量，永久型抗静电剂的加入一方面起到提高抗静电的效果，另一方面起到类似内增塑的作用，提高了材料的加工性。
具体实施例方式以下结合实施例对本发明作进ー步的说明。以下实施例中样品的机械性能测试方法
本发明的组合物采用ASTM标准注塑，测试试样，使用塑料注塑机在230-250°C下注塑成型。样条尺寸(长度X宽度X厚度)分别为拉伸样条(哑铃型)，170 mmX13 mmX3. 2mm;弯曲样条,127 mmX 13 mmX 3. 2 mm ;无缺ロ冲击样条,127 mmX 13 mmX 3. 2 mm;缺ロ冲击样条，127 mmX13 mmX3. 2 mm, V型缺ロ，缺ロ深度为1/5 ;阻燃样条，127 mmX13mmX3. 2 mm。试样成型后在温度为(23±2)で、湿度为(50±5)%的标准环境中放置24h后测试，测试环境为(23±2)°C、湿度为(50±5)%。拉伸强度和断裂伸长率按ASTM D638测试，拉伸速度为5mm/min。弯曲强度和弯曲模量按ASTM D790测试，弯曲速度为I. 25mm/min。简支梁缺ロ冲击强度按ASTM D6110测试。玻纤含量按ASTM D2584测试。阻燃级别按UL94测试。以下实施例中尼龙6树脂的干燥处理为在温度为90-100°C，干燥5_6h后备用。实施例I
(I)按照以下重量份称取原料
尼龙6树脂27份，
无碱玻璃纤维40份，
阻燃剂10份，
导电炭黑10份，
抗静电剂聚醚酯酰胺13份，加工助剂I. 2份。其中阻燃剂主阻燃剂为红磷母粒8份，协效剂为硼酸锌2份，其比例为4 :1 ;加工助剂中润滑剂硅油为0. 8份，抗氧剂168 0. 4份。(2)将上述步骤(I)中称好的物料除了无碱玻璃纤维外，加入高速混合机中搅拌3-5min后；加入双螺杆挤出机的加料ロ ；
(3)再将无碱玻璃纤维从挤出机的排气ロ加入，经熔融共混，挤出造粒成组合物，其相关性能详见表I。其中双螺杆挤出机的加工エ艺为双螺杆挤出机一区温度160-200°C，ニ区温度200-240°C，三区温度210-250°C，四区温度225-255°C，五区温度220_260°C，六区温度220-260°C，机头温度225-255°C，主机转速是15-35HZ。
实施例2
步骤(I)中按照以下重量份称取原料
尼龙6树脂14. 5份，
无机玻璃纤维45份，
阻燃剂12份，
导电炭黑12份，
抗静电剂聚醚酯こ酰胺17份，
加工助剂I. 4份。阻燃剂中主阻燃剂为红磷母粒9份，协效剂为硼酸锌3份，其比例为3 :1 ;加工助剂中润滑剂脂肪酸酰胺为0. 8份，抗氧剂1098 0. 6份；
步骤(2)和步骤(3)同实施例1，所得尼龙组合物的相关性能测试详见表I。
实施例3
步骤(I)中按照以下重量份称取原料
尼龙6树脂11. 5份，
玻璃纤维50份，
阻燃剂12. 5份，
导电炭黑11份，
抗静电剂聚こ烯こニ醇甲基丙烯酸共聚体 15份，
加工助剂I. 6份。其中阻燃剂主阻燃剂为红磷母粒9份，协效剂为硼酸锌3份，其比例为3 1 ;加工助剂中聚こ烯蜡类润滑剂为I份，抗氧剂168 0. 6份。步骤(2)和步骤(3)同实施例1，所得尼龙组合物的相关性能测试详见表I。表I
权利要求
1.一种低表面电阻高玻纤增强阻燃尼龙树脂组合物，其特征在于包括以下重量份的组分 尼龙6树脂11. 5-27份， 玻璃纤维40-50份， 阻燃剂10-12. 5份， 导电炭黑10-12份， 永久抗静电剂13-17份， 加工助剂O. 7-1. 6份； 所述的阻燃剂由主阻燃剂红磷母粒和协效阻燃剂硼酸锌组成；所述的加工助剂包括润滑剂和抗氧剂。
2.根据权利要求I所述的尼龙组合物，其特征在于所述的尼龙6树脂为相对粘度为2.0-2. 5的低粘度的尼龙6。
3.根据权利要求I所述的尼龙组合物，其特征在于所述的玻璃纤维为直径7-15微米的无碱玻璃纤维。
4.根据权利要求I所述的尼龙组合物，其特征在于所述主阻燃剂与协效阻燃剂的重 >量比例为3-4:1。
5.根据权利要求I所述的尼龙组合物，其特征在于所述的永久抗静电剂为高分子醚酯类抗静电剂或聚乙烯乙二醇甲基丙烯酸共聚体。
6.根据权利要求5所述的尼龙组合物，其特征在于所述高分子醚酯类抗静电剂为聚醚酯酰胺或聚醚酯乙酰胺。
7.根据权利要求I所述的尼龙组合物，其特征在于所述的润滑剂为硅油、脂肪酸酰胺、硬脂酸金属皂类、脂肪双酰胺蜡类、聚乙烯蜡类和褐煤蜡酸乙二醇酯类中的一种以上；所述的抗氧剂为受阻酚类抗氧剂和/或亚磷酸酯类抗氧剂。
8.权利要求I至7任一项所述尼龙组合物的制备方法，其特征在于包括以下步骤 1)将尼龙6树脂、阻燃剂、导电炭黑、永久抗静电剂和加工助剂，加入高速混合机中，在高速混合机中搅拌3-5min ； 2)然后将混合均匀后的上述物料加入双螺杆挤出机中熔融挤出，造粒，制备得到尼龙组合物。
9.根据权利要求8所述制备方法，其特征在于所述步骤I)中，尼龙6树脂预先在温度为 90-100°C，干燥 5-6h。
全文摘要
本发明公开了一种尼龙组合物，其包括尼龙6树脂11.5-27份，玻璃纤维40-50份，阻燃剂10-12.5份，导电炭黑10-12份，永久抗静电剂13-17份，加工助剂0.7-1.6份；所述的阻燃剂由主阻燃剂红磷母粒和协效阻燃剂硼酸锌组成；所述的加工助剂包括润滑剂和抗氧剂。本发明的低表面电阻尼龙组合物具有较高的力学性能，良好的阻燃效果；表面电阻可以达到10E6；本发明的低表面电阻尼龙组合物容易加工，本发明中加入永久型抗静电剂与炭黑一起使用，从而降低了炭黑的添加量，永久型抗静电剂的加入一方面起到提高抗静电的效果，另一方面起到类似内增塑的作用，提高了材料的加工性。
文档编号C08L77/12GK102863788SQ20121036782
公开日2013年1月9日 申请日期2012年9月28日 优先权日2012年9月28日
发明者杨桂生, 吴安琪, 孙利明 申请人:合肥杰事杰新材料股份有限公司