专利名称：无卤阻燃连续长玻纤增强聚酰胺6复合材料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种无卤阻燃高分子复合材料，尤其涉及一种无卤阻燃长玻纤增强聚酰胺6复合材料及其制备方法。
背景技术：
玻纤增强聚酰胺6产品具有优良的综合应用性能，广泛应用于电子电气等领域。随着整个社会环境意识的日益提高，无卤阻燃成为玻纤增强聚酰胺6技术发展的主流。但玻纤增强聚酰胺6要达到V-O级无卤阻燃需要添加很多无卤阻燃剂，这会严重降低玻纤增强聚酰胺6的材料的力学性能，特别是缺口冲击强度。若无卤阻燃聚酰胺6的增强玻纤采 用连续长玻璃纤维改善得长玻纤增强聚酰胺6 (LFTPA6)，则无卤阻燃聚酰胺6的力学性能便会全面提升，便可以实现无卤阻燃聚酰胺6的高性能化。但是由于LFTPA6生产过程中为保证聚酰胺6对连续长玻璃纤维的浸润效果，聚酰胺6的熔体温度通常设置的非常高(彡300°C)，而高温下无卤阻燃剂会严重分解。
发明内容
为了克服上述现有技术中存在的不足，本发明提供了一种无卤阻燃连续长玻纤增强聚酰胺6复合材料及其制备方法，该复合材料通过采用连续长玻纤增强，使无齒阻燃聚酰胺6高性能化，且改进了现有的制备工艺，解决了浸润过程中无卤阻燃剂高温分解的缺点。本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是-
组分组成
-种无卤阻燃连续长玻纤增强聚酰胺6复合材料，由以下按总重量百分比计的各
聚酰胺6增韧剂无卤阻燃剂热稳定剂长玻璃纤维
42-72.5%2 6%
10 20%0.5 2.0%15 30%;其中所述聚酰胺6的相对粘度为2. (Γ3. O ;所述长玻璃纤维是聚酰胺6专用LFT无碱连续长玻璃纤维。其进一步的技术方案是所述热稳定剂为酚类、丙烯酰基官能团与硫代酯的复合物类、亚磷酸酯类、半受阻酚类、胺类和杯芳烃中的至少一种。
所述的增韧剂为极性单体接枝聚合物，其中聚合物为聚乙烯、聚丙烯、乙烯-α -乙烯-辛烯共聚物、苯乙烯与丁二烯的共聚物、聚乙烯-聚苯乙烯-聚丙烯三元共聚物、乙烯-丙烯-丁二烯三元共聚物、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸酯共聚物和乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物中的至少一种；所述极性单体为可双键聚合的酸酐类单体、丙烯酸类单体和丙烯酸酯类单体中的至少一种。所述可双键聚合的酸酐类单体为马来酸酐、富马酸、衣康酸、柠康酸、柠康酸酐和乙烯基丁二酸酐中的至少一种；所述丙烯酸类单体为丙烯酸和甲基丙烯酸中的至少一种；所述丙烯酸酯类单体为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸环氧丙酯中的至少一种。所述无卤阻燃剂为有机次磷酸盐、三聚氰胺聚磷酸盐和三聚氰胺氰尿酸盐中的至少一种。本发明还提供了一种无卤阻燃连续长玻纤增强聚酰胺6复合材料的制备方法，包 括以下步骤(I)将所述聚酰胺6总量的2(T50wt. %通过单螺杆挤出机塑化后通过口模输送到高温熔体浸润槽，所述高温熔体浸润槽内温度为30(T360°C，且所述高温熔体浸润槽长度为2 2· 5m ；(2)将(I)中所述剩余聚酰胺6,0. 5 2. Owt. %热稳定剂、2 6 wt. %增韧剂和10 20wt. %无卤阻燃剂通过单螺杆挤出机塑化后通过口模输送到低温熔体浸润槽，所述低温熔体浸润槽的槽内温度为23(T250°C，且所述低温熔体浸润槽长度为f1. 5m ；(3)将15 30 wt. %长玻璃纤维以25 70m/min的速度牵引依次进入(I)中的高温熔体浸润槽和(2)中的低温熔体浸润槽，通过牵引浸润并冷却后，采用LFT专用切粒机切制成12mm长粒子。本发明的有益技术效果是本发明通过连续长玻璃纤维增强使无卤阻燃聚酰胺高性能化，同时采用高、低温熔体浸润槽串联的生产工艺，在高温熔体浸润槽中实现首先实现部分聚酰胺6树脂对长玻璃纤维的浸润，然后在低温熔体中浸润槽中包覆一层聚酰胺6加无卤阻燃剂的外层，最终的产品是内层为聚酰胺6浸润长玻璃纤维母粒、外层为聚酰胺6以及无卤阻燃剂的复合物，内外层在后期产品注塑过程中可实现充分分散，这一技术可以有效的解决高温状态下聚酰胺6无卤阻燃剂分解严重的缺陷，所得产品拉伸强度> 120MPa,弯曲模量彡6500MPa，缺口冲击强度彡20KJ/m2，热变形温度(1. 80MPa)彡200°C，阻燃等级达到 UL941. 6mmV-0, CTI 值彡 500V。
具体实施例方式下面结合具体实施例对本发明做进一步的详细说明，但本发明并不限于下述实施例。实施例一第一步将15公斤聚酰胺6 Volgamid24通过长径比20 :1单螺杆挤出机塑化后通过口模输送到高温熔体浸润槽,所述高温熔体浸润槽的槽内温度为300°C，且所述高温熔体浸润槽长度为2m ；第二步将57. 5公斤聚酰胺6 Vo I garni d24,2公斤增韧剂493D、0. 2公斤酚类热稳定剂1010、0. 3公斤亚磷酸酯抗氧剂168、10公斤克莱恩阻燃剂OP 1312通过长径比20 1单螺杆挤出机塑化后通过口模输送到低温熔体浸润槽，所述低温熔体浸润槽的槽内温度为230°C，且所述低温熔体浸润槽长度为Im ；第三步将15公斤PPG公司生产连续长玻璃纤维Tufrov 4510以25mm/min速度依次经过第一步中的高温熔体槽和第二步中的低温熔体槽，长玻璃纤维从熔体槽中牵引浸润后，用LFT专用切粒机切成12mm长均一的粒子，得复合材料A，其性能如表I所示表I复合材料A的性能
权利要求
1.一种无卤阻燃连续长玻纤增强聚酰胺6复合材料，其特征在于由以下按总重量百分比计的各组分组成 聚酰胺642 72.5% 增韧剂2 6% 无卤阻燃剂IO 20% 热稳定剂0.5 2.0% 长玻璃纤维15 30%; 其中所述聚酰胺6的相对粘度为2. (Γ3. O ;所述长玻璃纤维是聚酰胺6专用LFT无碱连续长玻璃纤维。
2.根据权利要求1所述的无卤阻燃连续长玻纤增强聚酰胺6复合材料，其特征在于所述热稳定剂为酚类、丙烯酰基官能团与硫代酯的复合物类、亚磷酸酯类、半受阻酚类、胺类和杯芳烃中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的无卤阻燃连续长玻纤增强聚酰胺6复合材料，其特征在于所述的增韧剂为极性单体接枝聚合物，其中聚合物为聚乙烯、聚丙烯、乙烯-α -乙烯-辛烯共聚物、苯乙烯与丁二烯的共聚物、聚乙烯-聚苯乙烯-聚丙烯三元共聚物、乙烯-丙烯-丁二烯三元共聚物、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸酯共聚物和乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物中的至少一种；所述极性单体为可双键聚合的酸酐类单体、丙烯酸类单体和丙烯酸酯类单体中的至少一种。
4.根据权利要求3所述的无卤阻燃连续长玻纤增强聚酰胺6复合材料，其特征在于所述可双键聚合的酸酐类单体为马来酸酐、富马酸、衣康酸、柠康酸、柠康酸酐和乙烯基丁二酸酐中的至少一种；所述丙烯酸类单体为丙烯酸和甲基丙烯酸中的至少一种；所述丙烯酸酯类单体为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸环氧丙酯中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的无卤阻燃连续长玻纤增强聚酰胺6复合材料，其特征在于所述无卤阻燃剂为有机次磷酸盐、三聚氰胺聚磷酸盐和三聚氰胺氰尿酸盐中的至少一种。
6.根据权利要求1至5中任一权利要求所述的无卤阻燃连续长玻纤增强聚酰胺6复合材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤 Cl)将所述聚酰胺6总量的2(T50wt. %通过单螺杆挤出机塑化后通过口模输送到高温熔体浸润槽，所述高温熔体浸润槽内温度为30(T36(TC，且所述高温熔体浸润槽长度为2 2· 5m ； (2)将(I)中所述剩余聚酰胺6、0.5 2. Owt. %热稳定剂、2 6 wt. %增韧剂和10 20 wt. %无卤阻燃剂通过单螺杆挤出机塑化后通过口模输送到低温熔体浸润槽，所述低温熔体浸润槽的槽内温度为23(T250°C，且所述低温熔体浸润槽长度为f1. 5m ； (3)将15 30wt. %长玻璃纤维以25 70m/min的速度牵弓I依次进入(I)中的高温熔体浸润槽和(2)中的低温熔体浸润槽，通过牵引浸润并冷却后，采用LFT专用切粒机切制成12_长粒子。
全文摘要
本发明公开了一种无卤阻燃连续长玻纤增强聚酰胺6复合材料，由以下按总重量百分比计的各组分组成聚酰胺6 42~72.5%、增韧剂2~6%、无卤阻燃剂10~20%、热稳定剂0.5~2.0%和长玻璃纤维15~30%；其中所述聚酰胺6的相对粘度为2.0~3.0；所述长玻璃纤维是聚酰胺6专用LFT无碱连续长玻璃纤维。本发明制备所得的材料具有高流动性，优异的耐热性，高刚性，高冲击，高尺寸稳定性，优异的阻燃性能以及高CTI值，经检测其拉伸强度≥120MPa，弯曲模量≥6500MPa，缺口冲击强度≥20KJ/m2，热变形温度(1.80MPa)≥200℃，阻燃等级达到UL94 1.6mmV-0，CTI值≥500V，且本发明采用高低温双熔体浸润槽串联的技术解决了无卤阻燃剂高温分解的缺点。
文档编号C08K7/14GK103013098SQ20121048483
公开日2013年4月3日 申请日期2012年11月26日 优先权日2012年11月26日
发明者孙刚, 周英辉, 李国明, 程文超, 李欣, 李志平, 陈延安, 丁超, 罗忠富 申请人:江苏金发科技新材料有限公司