充电桩用无磷化氢有机膦酸盐阻燃增强尼龙及其制备方法与流程

文档序号:18060135发布日期:2019-07-03 03:01阅读:405来源:国知局

本发明属于高分子材料技术领域,特别涉及一种充电桩用无磷化氢有机膦酸盐阻燃增强尼龙。



背景技术:

在全球能源危机和环境危机严重的大背景下,我国政府积极推进新能源汽车的使用与发展,充换电站作为发展电动汽车所必须的重要配套基础设施,具有非常重要的社会效益和经济效益,充电桩对新能源汽车的发展及推广起到非常重要作用。作为充电桩重要部件-充电枪头及插座,绝大多数由无卤阻燃增强尼龙66制作。pa66在电子电气等领域的应用越来越广,随着高分子阻燃材料发展和应用领域的不断拓展和人类对生存环境的需求不断提高,具有低烟、低毒的无卤阻燃材料逐步占有市场,无卤阻燃剂的使用日益成为当今阻燃材料的发展热点和重要方向。单一的阻燃剂已经不能满足目前对pa66复合材料力学性能、阻燃性能及电性能全方位的需求,将多种环保阻燃剂通过不同的方式进行复配得到优势互补具有协同效应的新型复配型阻燃剂可以有效减少阻燃剂添加量,有利于pa66复合材料力学性能、阻燃性能及电性能的提高。目前国内外开发出的阻燃增强pa66复合材料很难同时满足力学性能优异、阻燃性能好及良好加工性能的要求。

市面上磷系阻燃剂主要为无机磷系阻燃剂,化学结构不稳定。在双螺杆挤出过程中,受到双螺杆的强剪切作用,对环境释放出磷化氢气体。材料在二次加工注塑后,受热加剧了磷系阻燃剂成分的不稳定性,注塑制品释放出磷化氢。磷化氢是一种无色、易燃、剧毒气体,长期暴露在磷化氢环境下,严重危害人类健康。因此,无磷化氢化是无卤阻燃增强尼龙的一种发展趋势,特别在新能源行业更是重要的趋势。



技术实现要素:

本发明目针对现有无卤阻燃增强尼龙材料的磷化氢释放的缺陷,提供一种机械性能好、良好阻燃性及无磷化氢释放的环保阻燃工程塑料,可以满足一般电子电器散热要求,价格低廉、具有很高的使用价值。

本发明的另一目的在于提供所述充电桩用无磷化氢有机膦酸盐阻燃增强尼龙及其制备方法。

本发明所采取的技术方案如下:

pa66树脂切片50-60份;

有机膦酸盐阻燃剂8-15份;

三聚氰胺类协效阻燃剂1-6份;

缚酸剂0.1-3份;

玻璃长纤25-35份;

抗氧剂0.5-1份;

润滑剂0.5-1份。

在其中一个实施例中,所述pa66切片的拉伸强度在70mpa以上,熔融指数不小于10g/10min。

在其中一个实施例中,所述有机膦酸盐为二乙基次膦酸铝阻燃剂,粒径在15-50um,二乙基含量≥92%。

在其中一个实施例中,所述缚酸剂为硼酸盐阻燃剂。

在其中一个实施例中,所述三聚氰胺类协效阻燃剂为三聚氰胺氰尿酸盐或三聚氰胺焦磷酸铵的一种或混配物。

所述充电桩用无磷化氢有机膦酸盐阻燃增强尼龙的制备方法,包括以下步骤:

1)按配方称取各种原料;

2)将高流动pa66树脂切片于80-90℃的温度下干燥2-3小吋,然后与其他所有原料混合均匀;

3)将混好的原料置于挤出机的下料斗中,经双螺杆挤出机熔融挤出造粒,即可获得无磷化氢有机膦酸盐阻燃增强尼龙。

在其中一个实施例中,所述双螺杆挤出机熔融挤出造粒的工艺参数为:一区温度200-210℃,二区温度245-250℃,三区温度250-255℃,四区温度240-245℃,五区温度240-245℃,六区温度235-240℃,七区温度230-235℃,八区温度230-235℃,九区温度230-235℃,模头温度240-245℃;主机的转速为240-260r/min,喂料的转速为60-70r/min。

本发明的有益效果在于:本发明通过复配有机膦酸盐阻燃剂、三聚氰胺协效阻燃剂及缚酸剂等提高尼龙的阻燃性能及控制磷化氢的释放,制备出环保阻燃级别的无卤增强尼龙,满足在电子电器元件等电器的使用及环保要求;本发明制备的无磷化氢有机膦酸盐阻燃增强尼龙氢释放n.d,阻燃性能达到v-0级、漏电起痕指数可达600v、gwit灼热丝也可达770℃,机械性能良好,加工性能优良,适用于阻燃电子元器件产品,特别适用于充电桩上插座枪头。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合具体实施方式,对本发明进行进一步的详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明,并不限定本发明的保护范围。

以下实施例所用原料如下:

pa66树脂切片:河南神马epr24;

有机膦酸盐阻燃剂:二乙基次膦酸铝,粒径在15-50um,二乙基含量≥92%,科莱恩op1230;

三聚氰胺类协效阻燃剂:三聚氰胺氰尿酸盐,粒径25um,普塞夫mca-25;

缚酸剂:硼酸锌阻燃剂,白色粉末,普通国产;

玻璃长纤:单丝直径13um,巨石集团er13-2000-988a;

抗氧剂:1098,n,n'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺,国产;

润滑剂:改性ebs,普通国产。

实施例1

一种充电桩用无磷化氢有机膦酸盐阻燃增强尼龙,其制备方法如下:

1)称取以下质量份数的原料:pa66树脂55.6份;有机次膦酸铝10份;三聚氰胺氰尿酸盐3份;3.5水硼酸锌0.4份;玻璃长纤30份;抗氧剂10980.5份;润滑剂0.5份。

2)将pa66树脂放在鼓风干燥机中于80-90℃的温度下干燥2-3小吋,然后与其他所有原料一起放入高混机中混合3分钟,混合均匀。

3)将混好的原料置于挤出机的下料斗中,经双螺杆挤出机熔融挤出,造料,即得无磷化氢有机膦酸盐阻燃增强尼龙;

其中双螺杆挤出机熔融挤出造料的工艺参数为:一区温度200-210℃,二区温度245-250℃,三区温度250-255℃,四区温度240-245℃,五区温度240-245℃,六区温度235-240℃,七区温度230-235℃,八区温度230-235℃,九区温度230-235℃,模头温度240-245℃。主机的转速为240-260r/min,喂料的转速为60-70r/min。开启下料斗搅拌装置。

实施例2

一种充电桩用无磷化氢有机膦酸盐阻燃增强尼龙,除了所用原料的质量份数不同,其制备方法与实施例1的方法相同,本实施例中的各原料的质量份数如下:

pa66树脂55.5份;有机次膦酸铝9.5份;三聚氰胺氰尿酸盐3.5份;3.5水硼酸锌0.5份;玻璃长纤30份;抗氧剂10980.5份;润滑剂0.5份。

实施例3

一种充电桩用无磷化氢有机膦酸盐阻燃增强尼龙,除了所用原料的质量份数不同,其制备方法与实施例1的方法相同,本实施例中的各原料的质量份数如下:pa66树脂55.5份;有机次膦酸铝9份;三聚氰胺氰尿酸盐4份;3.5水硼酸锌0.5份;玻璃长纤30份;抗氧剂10980.5份;润滑剂0.5份。

实施例4

一种充电桩用无磷化氢有机膦酸盐阻燃增强尼龙,除了所用原料的质量份数不同,其制备方法与实施例1的方法相同,本实施例中的各原料的质量份数如下:pa66树脂56份;有机次膦酸铝10份;三聚氰胺氰尿酸盐3份;玻璃长纤30份;抗氧剂10980.5份;润滑剂0.5份。

实施例5

一种充电桩用无磷化氢有机膦酸盐阻燃增强尼龙,除了所用原料的质量份数不同,其制备方法与实施例1的方法相同,本实施例中的各原料的质量份数如下:

pa66树脂56份;有机次膦酸铝9.5份;三聚氰胺氰尿酸盐3.5份份;玻璃长纤30份;抗氧剂10980.5份;润滑剂0.5份。

实施例6

一种充电桩用无磷化氢有机膦酸盐阻燃增强尼龙,除了所用原料的质量份数不同,其制备方法与实施例1的方法相同,本实施例中的各原料的质量份数如下:

pa66树脂56份;有机次膦酸铝9份;三聚氰胺氰尿酸盐4份;玻璃长纤30份;抗氧剂10980.5份;润滑剂0.5份。

下面对上述实施例制备的无磷化氢有机膦酸盐阻燃增强尼龙进行性能检测。

按下列方法或标准测材料力学性能:

将实施例1~6造粒好的树脂置于温度为120-130℃的鼓风干燥箱中干燥2-3小时,在80t注塑机上制样。冷却放置24小时后测试。测试标准为美国标准,测试温度为室温。拉伸强度标准astmd638,样条尺寸为57mm*127mm*3.2mm(有效尺寸),拉伸速度为50mm/min;弯曲强度标准:astmd790,样条尺寸为127mm*13mm*3.2mm,弯曲速度为2mm/min;悬臂梁冲击标准:astmd256,样条尺寸为64mm*12.7mm*3.2mm,缺口剩余宽度为10.12mm;熔融指数标准:astmd1238,测试条件为275℃/2.16kg;阻燃性能按照ul94标准进行测试;ph3含量按照7la标准进行测试;灼热丝性能按照iec60695标准进行测试。

表1实施例1-6与无卤阻燃尼龙66产品性能的对比

由表1中的测试数据可知,本发明制备的无磷化氢有机膦酸盐阻燃尼龙材料磷化氢释放n.d,1.5mm阻燃能达到v-0级、漏电起痕指数可达600v、gwit灼热丝也可以达770℃,力学性能优良、加工性能优良,特别适用于充电桩上充电枪头及插座用。

上述实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制,其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。

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