专利名称：一种高cti值、高gwit值环保阻燃玻纤增强pp/pa1010合金材料及制备方法
技术领域：
本发明涉及一种PP/PA1010合金材料及其制备方法，具体地说，是一种高CTI值、高GWIT值环保阻燃玻纤增强PP/P A1010合金材料及其制备方法。
背景技术：
尼龙(Nylon),中文名聚酰胺,英文名称polyamide,简称PA,是分子主链上含有重复酰胺基团一 [NHC0]—的热塑性树脂总称，其命名由合成单体具体的碳原子数而定，如PA-6、PA-66、PA-1010、PA-610。PA的结晶度高、熔点明显；表面硬度大、耐磨耗、摩擦系数小、有自润滑性和消音性；低温性能良好，有一定的耐热性(可以在100°C以下使用)；无毒、无臭、不霉烂，有自熄性，耐候性好，但染色性差。PA1010，中文名称聚癸二酰癸二胺，是由癸二酸经缩聚制得的。PA1010塑料是半透明、轻而硬、表面光亮的结晶形白色或微黄色颗粒，相对密度和吸水性比PA6和PA66低，机械强度高，冲击韧性、耐磨性和自润滑性好，耐寒性比PA6好，熔体流动性好，易于成型加工。PA1010塑料还具有较好的电气绝缘性和化学稳定性，无毒，不溶于大部分非极性溶剂，但溶解于强极性溶剂。聚丙烯,英文名称polypropylene,简称PP,分子式(C3H6) n,是由丙烯聚合而制得的一种热塑性树脂。按甲基排列位置分为等规聚丙烯(isotaetic polyprolene)、无规聚丙烯(atactic polypropylene)和间规聚丙烯(syndiotatic polypropylene)三种。PP 无毒、无味，密度小，强度、刚度、硬度耐热性均优于低压聚乙烯，可在100°c左右使用；具有良好的电性能和高频绝缘性不受湿度影响，适于制作一般机械零件、耐腐蚀零件和绝缘零件。常见的酸、碱等有机溶剂对它几乎不起作用，因此可用于食具。PP/PA1010合金材料综合了 PP和PP1010两种材料的优点。21世纪电子、电气、通讯、家电、机电设备向高性能和微型化发展，对阻燃PP/PA1010合金材料的要求也越来越高。同时，随着人类环保意识的提高，绿色环保产品受到普遍关注。因此，阻燃PP/PA1010合金材料的发展方向是高性能功能化阻燃PP/PA1010合金材料成为主流；绿色环保型阻燃PP/PA1010合金材料的品种与需求越来越多；阻燃PP/PA1010合金材料的生产向多品种系列化方向发展；阻燃剂的使用向多元化、复合型发展。一些传统的PP/PA1010合金材料的阻燃体系为(GF+十溴二苯乙烷+三氧化二锑)复配体系、(GF+溴化聚苯乙烯+三氧化二锑)复配体系，但是这些复配体系的漏电起痕指数(CTI值)和灼热丝温度(GWIT值)都不高，不适用于高要求的用电环境，例如不适用于低压电子电容器外壳、负载断路开关、碳刷支架、塑壳断路器领域。中国专利文献CN 201010500358. 2，申请日2010-09-30，公开了一种阻燃增强PP/PA复合材料及其制备方法，其组成(重量份数)为PP树脂18-20. 5%，PA树脂18-20. 5%，十溴二苯乙烷15-17%，三氧化二锑5%，增韧剂2. 5%，相容剂7%，润滑剂2. 5%，复合抗氧剂1%，玻璃纤维25-30% ;制备工艺为双螺杆熔融挤出造粒。该发明制备的PP/PA复合材料各项物理机械性能优异，防火性能极佳。
中国专利文献CN 200510022571.6，申请日2005-12-20，公开了一种高强阻燃聚合物PA/PP合金，其特征在于原料配方(重量)为主料(1)尼龙6 (PA6) 50 60份；(2)聚丙烯(PP) 25 35份；辅料(I)复合阻燃剂-聚磷酸胺4 6份、三聚氰胺I 3份和氨基硅烷I份；(2)相容剂-磺化聚苯乙烯锌8 12份;(3)抗氧剂-抗氧剂1010/168,0. 2/0. 2份。该发明以PA6和PP为主料采用复配阻燃技术和相容技术经双螺杆挤出机塑化造粒而成。通过体系各组分的协同作用，使产品具有优异的综合性能，阻燃性能达到UL94V-0标准要求。但是目前关于综合性能优异的高CTI值、高GWIT值的环保阻燃玻纤增强PP/PA1010合金材料还未见报道。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中的不足，提供一种高CTI值、高GWIT值环保阻燃玻纤增强PP/PA1010合金材料。 本发明的再一的目的是，提供一种上述PP/PA1010合金材料的制备方法。为实现上述目的，本发明采取的技术方案是
一种高CTI值、高GWIT值环保阻燃玻纤增强PP/PA1010合金材料，所述的材料由以下各重量百分比的原料制成
PP23-41%,
PA101022-41%,
复配型阻燃剂 6-20%，
三氧化二锑3-15%，
玻璃纤维20-30%，
相容剂2-10%，
抗氧剂0. 1_1%，
氧化物0. 1-1%,
所述的复配型阻燃剂是由以下各重量百分比的物质组成BPS 50%，次磷酸镁25%，滑石粉25%。优选的，所述的材料由以下各重量百分比的原料制成
PP25%,
PA101025. 1%,
复配型阻燃剂 12%，
三氧化二铺4%,
玻璃纤维30%，
相容剂3%，
抗氧剂0.4%,
氧化物0. 5%。优选的，所述的材料由以下各重量百分比的原料制成
PP25%,
PA101023%,复配型阻燃剂 12%，
三氧化二铺4%,
玻璃纤维30%，
相容剂5%，
抗氧剂0.4%,
氧化物0.6%,
优选的，所述的PA1010的特性粘度为2. 8dl/g。
优选的，所述的玻璃纤维为表面经硅烷偶联剂处理的无碱玻璃纤维。优选的，所述的相容剂为马来酸酐接枝PP。优选的，所述的抗氧剂为高分子量受阻酚类抗氧剂。优选的，所述的高分子量受阻酚类抗氧剂为抗氧剂1330。优选的，所述的氧化物为氧化铁。为实现上述第二个目的，本发明采取的技术方案是
如上所述的高CTI值、高GWIT值环保阻燃玻纤增强PP/PA1010合金材料的制备方法，包括以下步骤
1)按重量百分比称取原料PP23-41%,PA1010 22-41%，复配型阻燃剂6-20%，三氧化二锑3-15%，玻璃纤维20-30%，相容剂2-10%，抗氧剂0. 1_1%，氧化物0. 1-1% ；
2)将步骤I)称取的原料放入高混机中混合2-5分钟，出料；
3)用双螺杆挤出机挤出造粒，其中加工温度为220-240°C，螺杆转数为30-40HZ。本发明优点在于
1、与现有技术相比，本发明采用新型阻燃复配体系，和传统的阻燃体系相比，在阻燃剂百分含量相同的情况下，新型复配体系能使材料的GWIT值提高50-100°C，能够通过850°C灼热丝；
2、玻璃纤维的加入使材料的GWIT值明显的提高；
3、加入相容剂改善了材料的冲击性能；
4、抗氧剂采用的是受阻酚类抗氧剂，可提高组合物在加工过程的抗氧化性能和使用过程中的抗老化性能；
5、采用氧化铁作为提高CTI值的助剂，可提高材料加工流动性，降低摩擦系数，提高滑爽性，同时在特定的加工条件下采用分散性较好、停留时间短、剪切稍弱的组合，可防止阻燃剂分解，从而保证了材料的质量稳定。总之，本发明制备的PP/PA1010合金材料具有GWIT值较高、CTI值较高、环保、综合性能均衡的优点，可广泛应用于低压电子电容器外壳、负载断路开关、碳刷支架、塑壳断路器等领域。
具体实施例方式下面对本发明提供的具体实施方式
作详细说明。本文中，所述的PP为聚丙烯；所述的PA1010为聚癸二酰癸二胺；所述的经硅烷偶联剂处理的无碱玻璃纤维，是将玻璃纤维加入硅烷偶联剂中，使其表面经硅烷偶联剂处理，其处理方法为本领域公知常识；实施例1-9及对比例3-5所述的复配型阻燃剂是由以下各重量百分比的物质组成=BPS (溴化聚苯乙烯)50%，次磷酸镁25%，滑石粉25% ;所述的玻璃纤维ECS 13-4. 5-534A购自巨石集团，为无碱玻璃纤维；所述的AX8900购自法国阿科玛公司，为乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物，作为相容剂。实施例1本发明的PP/PA1010合金材料制备(一)
按重量百分比称取原料PP 25%，PA1010 (特性粘度为2. 8dl/g) 25. 1%，复配型阻燃剂12%，三氧化二锑4%，经硅烷偶联剂处理的无碱玻璃纤维30%，马来酸酐接枝PP 3%，抗氧剂1330 0. 4%，氧化铁0. 5% ;将称取的原料放入高混机中混合5分钟，出料；用双螺杆挤出机挤出造粒，其中加工温度为220-240°C，螺杆转数为35HZ，具体加工情况如下表所示。
权利要求
1.一种高CTI值、高GWIT值环保阻燃玻纤增强PP/PA1010合金材料，其特征在于，所述的材料由以下各重量百分比的原料制成 PP23-41%, PAlOlO22-41%, 复配型阻燃剂 6-20%， 三氧化二锑3-15%， 玻璃纤维20-30%， 相容剂2-10%， 抗氧剂O. 1_1%， 氧化物O. 1-1%, 所述的复配型阻燃剂是由以下各重量百分比的物质组成=BPS 50%，次磷酸镁25%，滑石粉25%。
2.根据权利要求1所述的高CTI值、高GWIT值环保阻燃玻纤增强PP/PA1010合金材料，其特征在于，所述的材料由以下各重量百分比的原料制成 PP25%, PA101025. 1%, 复配型阻燃剂 12%， 三氧化二铺4%, 玻璃纤维30%， 相容剂3%， 抗氧剂0.4%, 氧化物O. 5%。
3.根据权利要求1所述的高CTI值、高GWIT值环保阻燃玻纤增强PP/PA1010合金材料，其特征在于，所述的材料由以下各重量百分比的原料制成 PP25%, PA101023%, 复配型阻燃剂 12%， 三氧化二铺4%, 玻璃纤维30%， 相容剂5%， 抗氧剂0.4%, 氧化物0.6%。
4.根据权利要求1-3任一所述的高CTI值、高GWIT值环保阻燃玻纤增强PP/PA1010合金材料，其特征在于，所述的PA1010的特性粘度为2. 8dl/g。
5.根据权利要求1-3任一所述的高CTI值、高GWIT值环保阻燃玻纤增强PP/PA1010合金材料，其特征在于，所述的玻璃纤维为表面经硅烷偶联剂处理的无碱玻璃纤维。
6.根据权利要求1-3任一所述的高CTI值、高GWIT值环保阻燃玻纤增强PP/PA1010合金材料，其特征在于，所述的相容剂为马来酸酐接枝PP。
7.根据权利要求1-3任一所述的高CTI值、高GWIT值环保阻燃玻纤增强PP/PA1010合金材料，其特征在于，所述的抗氧剂为高分子量受阻酚类抗氧剂。
8.根据权利要求7所述的高CTI值、高GWIT值环保阻燃玻纤增强PP/PA1010合金材料，其特征在于，所述的高分子量受阻酚类抗氧剂为抗氧剂1330。
9.根据权利要求1-3任一所述的高CTI值、高GWIT值环保阻燃玻纤增强PP/PA1010合金材料，其特征在于，所述的氧化物为氧化铁。
10.权利要求1所述的高CTI值、高GWIT值环保阻燃玻纤增强PP/PA1010合金材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤 1)按重量百分比称取原料PP23-41%，PA1010 22_41%，复配型阻燃剂6_20%，三氧化二锑3-15%，玻璃纤维20-30%，相容剂2-10%，抗氧剂O. 1_1%，氧化物O. 1-1% ； 2)将步骤I)称取的原料放入高混机中混合2-5分钟，出料； 3)用双螺杆挤出机挤出造粒，其中加工温度为220-240°C，螺杆转数为30-40HZ。
全文摘要
本发明提供一种高CTI值、高GWIT值环保阻燃玻纤增强PP/PA1010合金材料，它是由以下重量百分比的原料制成PP23-41％，PA101022-41%，复配型阻燃剂6-20％，三氧化二锑3-15％，玻璃纤维20-30%，相容剂2-10％，抗氧剂0.1-1％，氧化物0.1-1％，所述的复配型阻燃剂是由以下重量百分比的物质组成BPS50%，次磷酸镁25%，滑石粉25%。本发明还提供了上述材料的制备方法。其优点在于本发明采用新型阻燃复配体系，使材料的GWIT值提高了50-100℃，能够通过850℃灼热丝，玻璃纤维的加入也使材料的GWIT值明显的提高，同时该材料的冲击性能、抗老化性能得到改善，加工流动性、滑爽性提高，摩擦系数降低。
文档编号C08L25/04GK102993565SQ201210509599
公开日2013年3月27日 申请日期2012年12月4日 优先权日2012年12月4日
发明者郭建鹏, 孟诚铭, 王尹杰 申请人:上海日之升新技术发展有限公司