【技术领域】
本发明涉及一种高分子材料技术领域，尤其是一种复配磷氮系阻燃聚酰胺及其制备方法。
背景技术：
聚酰胺俗称尼龙(pa)，是分子主链上含有重复酰胺基团(-nhco-)的热塑性树脂总称，因具有良好的力学性能、电性能、耐热性、韧性、耐油性、耐磨性、自润滑性、耐化学药品性等优良性能，广泛的应用于电子电气、仪表、汽车等各个领域。但未经改性的尼龙其阻燃性能较差，其垂直燃烧只能达到ul94v-2级，氧指数为24左右，并且在燃烧过程中产生滴落，属于易燃材料，在使用过程中极易引发火灾，因此阻燃尼龙一般都经过阻燃改性。
迄今为止，有关pa的阻燃产品绝大多数是以含卤化合物为基础的，阻燃时产生的浓烟、毒性、腐蚀性气体给生产、应用和环境带来的二次性灾害以及国际上对二恶英问题争论等原因，使得这类阻燃剂尽管目前在阻燃舞台上具有举足轻重的地位，但人们曾经和正在致力寻找这类阻燃剂的替代品，即无卤阻燃剂。三聚氰胺氰尿酸盐(mca)正是在此背景下于20世纪80年代被日本开发出来的一款氮系阻燃剂，因其具有低烟、无毒或低毒、低腐蚀性、对产品颜色影响较小、光泽度高以及易于加工等优点，对热和紫外光稳定，大大迎合了向高效低毒方向发展的阻燃剂潮流，在国内外被广泛研究和应用。
mca阻燃机理是气相阻燃，在分解过程中产生co2、氨(nh3)等不燃性气体，通过稀释可燃性气体浓度从而阻隔空气，发挥阻燃作用，但燃烧过程中凝聚相的炭量较低、炭层松散、不能形成致密保护层,导致其阻燃效果较差，燃烧时间较长，容易滴落引燃，目前市面上该系列的产品基本只能达到ul94v2，同时，其gwfi测试也过不了750℃。这两大致命缺陷也降低了产品的档次，决定了其只能使用于阻燃要求不高的场合。
技术实现要素：
本发明的一种复配磷氮系阻燃聚酰胺，提高了mca体系灼热丝点燃温度，使其高于750℃，同时大幅提高了阻燃效果。
本发明另一目的是提供一种复配磷氮系阻燃聚酰胺的制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种复配磷氮系阻燃聚酰胺，由以下重量份数的组分组成：
pa树脂60.2～80.1份；
液体油类0.1～0.3份；
三聚氰胺氰尿酸盐5～15份；
磷氮系阻燃剂a5～15份；
磷氮系阻燃剂b1～3份；
磷氮系阻燃剂c2～4份；
金属氯化物0.3～1份；
抗氧剂0.2～0.5份；
润滑剂为0.5～1份。
优选的，所述pa树脂为市面上通用的中黏尼龙6或者尼龙66中的一种或两种混合物。
优选的，所述液体油类为扩散油或白矿油中的一种或两种混合物。液体油类对阻燃剂有包覆作用，易于保持其有效性。
优选的，所述阻燃剂三聚氰胺氰尿酸盐为mca-19或者mc-25中的一种或两种混合物。
优选的，所述磷氮系阻燃剂a为n-乙基-丙烯酰胺基-2-氧-5，5-二甲基-1，3，2-二氧磷杂环己烷。利用磷、氮元素协同阻燃作用，提高对高分子材料的阻燃效果，减少阻燃剂在高分子材料的使用量。
优选的，所述磷氮系阻燃剂b为磷酸酯类阻燃剂tpp、rdp、bdp的一种或几种混合物。该组份均为无卤阻燃剂，均为磷酸芳酯。
优选的，所述磷氮系阻燃剂c为新型反应型磷系阻燃中间体。该阻燃剂能与聚合物单体以接枝或嵌段等形成共聚物，解决了有机阻燃剂在高分子材料中的分散性和迁移性问题，增加了阻燃剂的阻燃效率。
优选的，所述金属氯化物为氯化铁、氯化铜或氯化钙中的一种或几种混合物。
优选的，所述抗氧剂为酚类、无机磷酸盐类、复配螯合类的一种或几种复配而成,所述润滑剂为硬脂酰胺、硅酮粉或褐煤酸衍生物的一种或两种复配而成的混合物。
一种复配磷氮系阻燃聚酰胺的制备方法，包括以下步骤：
(1)原材料的处理及混合:pa树脂在110℃下烘2小时，控制水分含量在0.1以下；先将pa树脂及液体油类置于高混机中充分混和，再将其他所有助剂按顺序及比例置于高混机中，高速搅拌3～5分钟，使各组分充分混合；
(2)熔融挤出:将混合好的物料加入双螺杆挤出机中，在220～250℃温度范围内熔融挤出，螺杆转速为320转/分；
(3)造粒及后处理:对挤出的物料进行水冷、风干、切粒、过磁得到成品。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
本发明的一种复配磷氮系阻燃聚酰胺及其制备方法，利用磷、氮元素协同阻燃作用，提高对高分子材料的阻燃效果，减少阻燃剂在高分子材料的使用量，降低阻燃材料的成本，和传统的mca阻燃尼龙相比，不仅可以大幅减少燃烧时间，特别是较厚的制件，降低引燃的概率，采用非卤体系，从而减少了材料燃烧过程中的“二次危害”，同时，也可以解决市场上mca阻燃体系750℃灼热丝起火的难题，能够应用在要求较高的无人看管电气领域，和溴系阻燃产品相比，不仅有着相当低廉的价格，更是有着其无法比拟的环保优势，拓宽了mca阻燃体系产品的应用范围，有相当广阔的市场前景。
【具体实施方式】
结合具体实施例说明本发明的一种复配磷氮系阻燃聚酰胺的制备方法：
实施例1-6的步骤如下
(1)原材料的处理及混合:pa树脂在110℃下烘2小时，控制水分含量在0.1以下，先将pa树脂及液体油类置于高混机中充分混和，再将其他所有助剂按顺序及比例置于高混机中，高速搅拌3-5分钟，使各组分充分混合；
(2)熔融挤出:将混合好的物料加入双螺杆挤出机中，螺杆温度：一区220℃、二区250℃、三区245℃、四区240℃、五区230℃、六区235℃、七区240℃、八区245℃、模头250℃，熔融挤出，螺杆转速为320转/分；
(3)造粒及后处理:对挤出的物料进行水冷、风干、切粒、过磁得到成品。
表1为各组分重量份数组成
性能测试
对按照实施例1中的工艺条件和表1中的物料配比制备出对实验1～6进行性能测试，其测试结果见表2。
表2性能测试数据
以上实施例仅用于解释本发明，不针对发明作任何形式的限制，凡依本发明技术方案作出的改变，所产生的功能作用未能超出本发明技术方案的范围是，均属于本发明的保护范围。