本发明涉及一种尼龙66复合材料及制备方法，更具体的，涉及一种适用于办公室自动化设备的尼龙66复合材料及制备方法。
背景技术：
随着我国经济的高速发展，工程塑料在电子电器行业的应用获得了迅速增长，其中应用最广的是尼龙。玻纤增强尼龙66(PA66)具有优异的力学性能，然而其阻燃性能不能满足电子电器行业的要求。阻燃剂的大量添加，虽然在一定程度上改善了材料的阻燃性，但材料的力学性能和电绝缘性能都会受到很大的影响，例如相比漏电起痕指数(CTI)从600下降到250以及更低。
日常工作中，办公室自动化设备(电脑、打印机、传真机)起着极为重要的作用。办公自动化的实现将办公人员从繁重的手工劳动中解脱出来,使他们能把工作重心转向富有创造性的管理和决策上来,办公室也将成为运转灵活、高质量、高效率的管理、控制和决策中心。而办公室的环境和安全也不容忽视，所以，一种用于办公室自动化设备的高CTI的无卤阻燃尼龙66复合材料的研究将备受关注。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种无卤、力学性能好、阻燃效果好、高CTI值、改性剂添加量低的尼龙66复合材料，适用于办公室自动设备。
发明的目的通过以下技术方案予以实现：
一种用于办公室自动化设备的尼龙66复合材料，该组合物由以下原料组成，以重量份数计：尼龙66为100份、玻璃纤维为10-30份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物10-15份、γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷0.5-2份、TAF(含极性基团的乙撑双脂肪酸)1.5-2份、亚磷酸三酯0.5-1份、热稳定剂0.1-0.5份、复合阻燃剂为10-15份、复合CTI改性剂为0.5份。
其中，复合阻燃剂为氰脲酸三聚氰胺与硼酸锌的混合物，二者的质量比为1:1-2；复合CTI改性剂为碳酸镁和POE马来酸酐接枝物以任意比例组成的混合物。
优选地，热稳定剂为二月桂酸二丁基锡或者硬脂酸钡。
优选地，所述复合CTI改性剂中，碳酸镁与POE马来酸酐接枝物的质量比为1:1-4。
一种尼龙66复合材料的制备方法，包括如下步骤：
步骤1，备料，将尼龙颗粒粉碎；
步骤2，将除玻璃纤维以外的原料加入到长径比为40-50:1的双螺杆挤出机中熔融混合分散；
步骤3，将玻璃纤维从侧喂料口加入；
步骤4，双螺杆挤出机各区的温度控制在220-250℃，从挤出机中挤出、造粒。
优选地，步骤1尼龙颗粒粉碎得到粒径小于0.5μm的尼龙粉末。
优选地，双螺杆挤出机各区主机的转速为300～450RPM，喂料速率为30～60RPM。
相对于现有技术，本发明的有益效果：
1、玻纤增强改性后的PA66，玻纤在PA66中起到骨架结构式的增强作用。当受到负荷时，由于玻纤的存在、使负荷沿着玻纤轴向传递，应力被迅速扩散而阻止裂纹的增长，因此玻纤含量的增加，使PA66的力学性能提高。但由于加入玻璃纤维后，玻璃纤维起到了“烛芯”作用，使其燃烧等级下降。本发明采用加入增韧剂(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)来降低玻纤添加量，采用复合阻燃剂，降低阻燃剂的添加量，改性后的PA66不仅阻燃性能好，而且依然保持良好的力学性能。
2、因为阻燃剂的加入会使CTI值下降，为了改善这一情况，本复合材料还加入CTI改性剂，CTI改性剂添加量低，不影响材料力学性能和阻燃性能，并且拥有较高的CTI值(均在500以上)。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明作进一步的详细描述。
实施例1、本实施例的尼龙66复合材料，该组合物由以下原料组成，以重量份数计：尼龙66为100份、玻璃纤维为30份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物12份、γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷0.5份、TAF(含极性基团的乙撑双脂肪酸)2份、亚磷酸三酯0.6份、二月桂酸二丁基锡0.5份、复合阻燃剂为10份、复合CTI改性剂为0.5份。其中，复合阻燃剂：5份氰脲酸三聚氰胺与5份硼酸锌的混合物；复合CTI改性剂：0.25份碳酸镁和0.25份POE马来酸酐接枝的混合物。
本实施例的尼龙66复合材料的制备方法，包括如下步骤：
步骤1，备料，将尼龙颗粒粉碎，得到粒径小于0.5μm的尼龙粉末；
步骤2，将除玻璃纤维以外的原料加入到长径比为40-50:1的双螺杆挤出机中熔融混合分散；
步骤3，将玻璃纤维从侧喂料口加入；
步骤4，双螺杆挤出机各区的温度控制在220-250℃，双螺杆挤出机各区主机的转速为300～450RPM，喂料速率为30～60RPM。从挤出机中挤出、造粒。
实施例2、本实施例的尼龙66复合材料，该组合物由以下原料组成，以重量份计：尼龙66为100份、玻璃纤维为30份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物12份、γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷0.5份、TAF(含极性基团的乙撑双脂肪酸)2份、亚磷酸三酯0.6份、硬脂酸钡0.5份、复合阻燃剂为10份、复合CTI改性剂为0.5份。其中，复合阻燃剂：3份氰脲酸三聚氰胺与7份硼酸锌的混合物；复合CTI改性剂：0.25份碳酸镁和0.25份POE马来酸酐接枝的混合物。
本实施例的尼龙66复合材料的制备方法如实施例1，所不同的是：步骤1，备料，将尼龙颗粒粉碎。
实施例3、本实施例的尼龙66复合材料，该组合物由以下原料组成，以重量份计：尼龙66为100份、玻璃纤维为20份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物10份、γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷0.5份、TAF(含极性基团的乙撑双脂肪酸)1.5份、亚磷酸三酯0.6份、硬脂酸钡0.5份、复合阻燃剂为15份、复合CTI改性剂为0.5份。其中，复合阻燃剂：7份氰脲酸三聚氰胺与8份硼酸锌的混合物；复合CTI改性剂：0.1份碳酸镁和0.4份POE马来酸酐接枝的混合物。
本实施例的尼龙66复合材料的制备方法如实施例1，所不同的是：双螺杆挤出机各区主机的转速为500RPM，喂料速率为25RPM。
实施例4、本实施例的尼龙66复合材料，该组合物由以下原料组成，以重量份计：尼龙66为100份、玻璃纤维为20份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物10份、γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷0.5份、TAF(含极性基团的乙撑双脂肪酸)1.5份、亚磷酸三酯0.6份、硬脂酸钡0.5份、复合阻燃剂为15份、复合CTI改性剂为0.5份。其中，复合阻燃剂：5份氰脲酸三聚氰胺与10份硼酸锌的混合物；复合CTI改性剂：0.1份碳酸镁和0.4份POE马来酸酐接枝的混合物。
本实施例的尼龙66复合材料的制备方法如实施例1。
实施例5、本实施例的尼龙66复合材料，该组合物由以下原料组成，以重量份计：尼龙66为100份、玻璃纤维为10份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物10份、γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷0.5份、TAF(含极性基团的乙撑双脂肪酸)1.5份、亚磷酸三酯1份、硬脂酸钡0.5份、复合阻燃剂为15份、复合CTI改性剂为0.5份。其中，复合阻燃剂：5份氰脲酸三聚氰胺与10份硼酸锌的混合物；复合CTI改性剂：0.15份碳酸镁和0.35份POE马来酸酐接枝的混合物。
本实施例的尼龙66复合材料的制备方法如实施例1。
实施例6、本实施例的尼龙66复合材料，该组合物由以下原料组成，以重量份计：尼龙66为100份、玻璃纤维为10份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物10份、γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷0.5份、TAF(含极性基团的乙撑双脂肪酸)1.5份、亚磷酸三酯1份、硬脂酸钡0.5份、复合阻燃剂为15份、复合CTI改性剂为0.5份。其中，复合阻燃剂：5份氰脲酸三聚氰胺与10份硼酸锌的混合物；复合CTI改性剂：0.1份碳酸镁和0.4份POE马来酸酐接枝的混合物。
本实施例的尼龙66复合材料的制备方法如实施例1。
实施例7、本实施例的尼龙66复合材料，该组合物由以下原料组成，以重量份计：尼龙66为100份、玻璃纤维为10份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物14份、γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷0.5份、TAF(含极性基团的乙撑双脂肪酸)1.5份、亚磷酸三酯1份、硬脂酸钡0.1份、复合阻燃剂为15份、复合CTI改性剂为0.5份。其中，复合阻燃剂：5份氰脲酸三聚氰胺与10份硼酸锌的混合物；复合CTI改性剂：0.1份碳酸镁和0.4份POE马来酸酐接枝的混合物。
本实施例的尼龙66复合材料的制备方法如实施例1。
实施例8、本实施例的尼龙66复合材料，该组合物由以下原料组成，以重量份计：尼龙66为100份、玻璃纤维为10份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物14份、γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷2份、TAF(含极性基团的乙撑双脂肪酸)2份、亚磷酸三酯1份、硬脂酸钡0.1份、复合阻燃剂为15份、复合CTI改性剂为0.5份。其中，复合阻燃剂：7份氰脲酸三聚氰胺与8份硼酸锌的混合物；复合CTI改性剂：0.1份碳酸镁和0.4份POE马来酸酐接枝的混合物。
本实施例的尼龙66复合材料的制备方法如实施例1。
对比例1、本实施例的尼龙66复合材料，制备方法如实施例1，所不同的是，组合物中的亚磷酸三酯为1份、硬脂酸钡0.1份、阻燃剂为15份氰脲酸三聚氰胺、复合CTI改性剂为0.05份碳酸镁和0.45份POE马来酸酐接枝的混合物。
对比例2、本实施例的尼龙66复合材料，制备方法如实施例1，所不同的是，组合物中的玻璃纤维为20份、亚磷酸三酯为1份、硬脂酸钡0.1份、复合阻燃剂为7份氰脲酸三聚氰胺与8份硼酸锌的混合物、不添加CTI改性剂。
对比例3、本实施例的尼龙66复合材料，制备方法如实施例1，所不同的是，组合物中的玻璃纤维为20份、亚磷酸三酯为1份、硬脂酸钡0.1份、阻燃剂为15份氰脲酸三聚氰胺、CTI改性剂为0.5份碳酸镁。
表1、实施例1-8及对比例1-3的各项指标如下表