专利名称：一种高cti值、高gwit值环保阻燃玻纤增强pp/pa612合金材料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种PP/PA612合金材料及其制备方法，具体地说，是一种高CTI值、高GffIT值环保阻燃玻纤增强PP/PA612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。PA612除具有一般PA特点外，还具有相对宽度小、更低的吸水率和密度、尺寸稳定性好的优点，有较高的拉伸强度和冲击强度，透明度高。聚丙烯,英文名称polypropylene,简称PP,分子式(C3H6) η,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/PA612合金材料综合了 PP和PP612两种材料的优点。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/PA612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/PA612合金材料的发展方向是高性能功能化阻燃PP/PA612合金材料成为主流；绿色环保型阻燃PP/PA612合金材料的品种与需求越来越多；阻燃PP/PA612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/PA612合金材料阻燃体系为(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，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本。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 201210247556. 1，申请日2012-07-17，公开了一种高CTI值阻燃玻纤增强PA46/PA612合金组合物及制备方法，所述组合物包括如下重量百分含量的各组分PA612 20 41%，PA46 20 41%，复配阻燃母粒O 15%，玻璃纤维20 40%，抗氧剂O. I 1%，润滑分散剂O. I 1% ;所述组合物的制备方法包括如下步骤按重量百分比称取各组分放入高混机中混合2 5分钟，出料，然后用双螺杆挤出机挤出造粒，加工温度为245 280°C，螺杆转动速率为30 40Hz。该组合物具有高CTI值、低析出性，环保，综合性能均衡的优点，可以广泛应用于接触器、断路器外壳等电子电器领域。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/PA612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/PA612合金材料。本发明的再一的目的是，提供一种上述PP/PA612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/PA612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%,
PA61222-41%,
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%,
其中，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%,
PA61225. 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%。优选的，所述的材料由以下各重量百分比的原料制成
PP25%,
PA61223%,
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PA612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/PA612合金材料的制备方法，包括以下步骤
O按以下重量百分比称取原料PP 23-41%，PA612 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。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/PA612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PA612为聚酰胺612 ;所述的马来酸酐接枝PP为马来酸酐接枝聚丙烯；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、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，是一种无碱玻璃纤维；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I本发明的PP/PA612合金材料制备(一)
按重量百分比称取原料PP 25%，PA612 (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 O. 4%，氧化铁O. 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。
分段__一段二段三段四段五段六段七段八段九段
加工温度 1C 230 240 240 240 240 240 240 240 22035__喂料转速/HZ 13__玻纤根数湘 6.5
实施例2本发明的PP/PA612合金材料制备(二)
按重量百分比称取原料PP 25%，PA612 (特性粘度为2. 8dl/g)23%，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 5%，抗氧剂1330O. 4%，氧化铁O. 6% ;将称取的原料放入高混机中混合2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。
分段__一段二段三段四段五段六段七段八段九段
加工温度 O 230 240 240 240 240 240 240 240 220主机转速/HZ 35__喂料转速/HZ 13__玻纤根数湘 0.5实施例3本发明的PP/PA612合金材料制备(三)
按重量百分比称取原料PP 23%，PA612 (特性粘度为2. 8dl/g)22%，复配型阻燃剂20%，三氧化二锑4. 3%，经硅烷偶联剂处理的无碱玻璃纤维20%，马来酸酐接枝PP 10%,抗氧剂1330 O. 1%，氧化铁O. 6% ;将称取的原料放入高混机中混合2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30HZ，具体加工情况如下表所示。
I_________
分段一段二段三段四段五段六段七段八段九段加工温度 O 230 240 240 240 240 240 240 240 220主机转速/HZ 30__喂料转速/HZ 14__玻纤根数湘 _实施例4本发明的PP/PA612合金材料制备(四)
按重量百分比称取原料PP 41%，PA612 (特性粘度为2. 9dl/g) 22%，复配型阻燃剂6%，三氧化二锑6%，经硅烷偶联剂处理的无碱玻璃纤维21%，马来酸酐接枝PP 2%，抗氧剂13301%，氧化铁1% ;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40HZ，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/PA612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%, PA61222-41%, 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I所述的高CTI值、高GWIT值环保阻燃玻纤增强PP/PA612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%, PA61225. 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I所述的高CTI值、高GWIT值环保阻燃玻纤增强PP/PA612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%, PA61223%, 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/PA612合金材料，其特征在于，所述的PA612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/PA612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/PA612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/PA612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/PA612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/PA612合金材料，其特征在于，所述的氧化物为氧化铁。
10.权利要求I所述的高CTI值、高GWIT值环保阻燃玻纤增强PP/PA612合金材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤 1)按下列重量百分比称取原料=PP23-41%，PA612 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/PA612合金材料，它是由以下重量百分比的原料制成PP23-41%，PA61222-41%，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C08K7/14GK102942740SQ201210509679
公开日2013年2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 申请人:上海日之升新技术发展有限公司