本发明涉及一种高灼热丝高cti值无卤阻燃玻纤增强pa6复合材料及其制备方法。
背景技术：
尼龙的主要特征是其力学性能优异，比如拉伸强度高、韧性好，能耐反复冲击震动，耐磨性能好，优异的自润滑性等，广泛被用于机械、交通、仪器仪表、电子电气、通信等产品。特别是玻纤增强尼龙提高了尼龙的各项机械性能，进一步拓宽了尼龙的使用范围。但尼龙属于易燃材料，加之近年来各行业对阻燃材料的要求不断提高，因此，阻燃增强尼龙成为高分子改性材料的热点。
cn104744931a公开了一种高灼热丝高cti增强阻燃pa6复合材料及其制备方法。该复合材料添加了磷氮系阻燃剂、溴系阻燃剂和三氧化二锑。1.6mm厚度样条阻燃达ul94v0级，3.0mm厚度样条在850℃的灼热丝不起燃，但由于该材料添加了溴系阻燃剂和三氧化二锑，这两种材料的离子浓度高，不利于材料的耐漏电起痕性能，因此其cti值只有425v以下。
cn103602061a公开了一种高灼热丝起燃温度无卤阻燃尼龙复合材料及其制备方法，该复合材料添加了氰尿酸三聚氰胺、二乙基次磷酸铝、三聚氰胺聚磷酸盐。1.6mm厚度样条阻燃达v0，3.0mm厚度样条在820℃灼热丝不起燃。但是该材料中添加三聚氰胺聚磷酸盐达6～10份，而三聚氰胺聚磷酸盐会对材料的耐漏电起痕性能有不利影响。且该文件并未涉及材料的耐漏电起痕性能。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种高灼热丝高cti值无卤阻燃玻纤增强pa6复合材料及其制备方法。
发明所述无卤阻燃玻纤增强pa6复合材料的“高灼热丝”是指灼热丝测试满足1.6mmgwit800℃，“高cti值”指相对漏电起痕指数(cti)≥600v。
本发明所采取的技术方案是：
一种高灼热丝高cti值无卤阻燃玻纤增强pa6复合材料，是由以下质量份的原料组成：pa6树脂40～55份，增韧剂0～5份，氰尿酸三聚氰胺阻燃剂10～18份，次磷酸铝阻燃剂9～13份，三聚氰胺聚磷酸盐阻燃剂1～4份，玻璃纤维20～35份，抗氧剂0.3～0.5份，润滑剂0.3～1份。
pa6复合材料中，pa6树脂的相对粘度为2.4～2.7。
pa6复合材料中，增韧剂为poe-g-mah。
pa6复合材料中，次磷酸铝阻燃剂为二乙基次磷酸铝。
pa6复合材料中，玻璃纤维为无碱长玻璃纤维。
pa6复合材料中，抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂中的至少一种。
pa6复合材料中，润滑剂为硬脂酸锌、硅酮母粒、芥酸酰胺的至少一种。
这种高灼热丝高cti值无卤阻燃玻纤增强pa6复合材料的制备方法，按上述的组成称取原料，混合，加入到双螺杆挤出机中挤出，造粒，干燥，得到高灼热丝高cti值无卤阻燃玻纤增强pa6复合材料。
制备方法中，双螺杆挤出机的最高工作温度为235℃。
本发明的有益效果是：本发明的高灼热丝、高cti值、无卤阻燃玻纤增强pa6复合材料具有优异的阻燃性能，高灼热丝起燃温度，高耐漏电起痕性能，同时，本发明所制得的复合材料的综合力学性能优异，制备工艺简单，值得推广应用。
具体如下：
1)本发明通过规避使用离子含量高的阻燃剂如溴系阻燃体系，来保证材料的高cti值；甄选无卤阻燃剂氰尿酸三聚氰胺、二乙基次磷酸铝、三聚氰胺聚磷酸盐，并调整三者的配比，使复合材料同时兼具高灼热丝起燃温度、高cti值、高阻燃的性能。
2)本发明所采用的阻燃剂同时发挥气相阻燃机理和凝聚相阻燃机理，提高材料的阻燃性能。
3)本发明涉及的制备方法中选定的最高温度为235℃，避免了阻燃剂和树脂在高温和高剪切条件下发生分解，同时保证了各组分的良好分散。
具体实施方式
一种高灼热丝高cti值无卤阻燃玻纤增强pa6复合材料，是由以下质量份的原料组成：pa6树脂40～55份，增韧剂0～5份，氰尿酸三聚氰胺阻燃剂(mca)10～18份，次磷酸铝阻燃剂9～13份，三聚氰胺聚磷酸盐阻燃剂(mpp)1～4份，玻璃纤维20～35份，抗氧剂0.3～0.5份，润滑剂0.3～1份。
优选的，一种高灼热丝高cti值无卤阻燃玻纤增强pa6复合材料，是由以下质量份的原料组成：pa6树脂40～55份，增韧剂0～2份，氰尿酸三聚氰胺阻燃剂10～18份，次磷酸铝阻燃剂9～13份，三聚氰胺聚磷酸盐阻燃剂1～4份，玻璃纤维20～35份，抗氧剂0.5份，润滑剂0.5份。
优选的，pa6复合材料中，pa6树脂的相对粘度为2.4～2.7；进一步优选的，pa6树脂的相对粘度为2.4～2.5。
优选的，pa6复合材料中，增韧剂为poe-g-mah。
优选的，pa6复合材料中，次磷酸铝阻燃剂为二乙基次磷酸铝(op)。
优选的，pa6复合材料中，玻璃纤维为无碱长玻璃纤维。
优选的，pa6复合材料中，抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂中的至少一种；进一步优选的，抗氧剂是由抗氧剂1010和抗氧剂168以质量比1:1组成的复配物。
优选的，pa6复合材料中，润滑剂为硬脂酸锌、硅酮母粒、芥酸酰胺的至少一种；进一步优选的，润滑剂为硅酮母粒。
这种高灼热丝高cti值无卤阻燃玻纤增强pa6复合材料的制备方法，按上述的组成称取原料，混合，加入到双螺杆挤出机中挤出，造粒，干燥，得到高灼热丝高cti值无卤阻燃玻纤增强pa6复合材料。
优选的，制备方法中，双螺杆挤出机的最高工作温度为235℃；进一步的，双螺杆挤出机各温区的温度设定为：170℃、190℃、235℃、235℃、230℃、220℃、220℃、220℃、235℃。
以下通过具体的实施例对本发明的内容作进一步详细的说明。
实施例及对比例：
实施例1～4及对比例1～4的原料组成如表1所示。
表1实施例和对比例的原料组成
将上述各组分原料按质量份称好，投入高速搅拌机搅拌6～10分钟，然后加入到双螺杆挤出机挤出、造粒、干燥，得到产品。双螺杆挤出机各温区的温度设定为：170℃、190℃、235℃、235℃、230℃、220℃、220℃、220℃、235℃。
本发明实例所用的原料信息如下：
pa6树脂：广东新会美达锦纶股份有限公司，型号：m2400；
增韧剂：沈阳科通塑料科技有限公司，型号：kt-10a；
mca：河北耐昂阻燃材料有限公司，型号：mca301；
op：浙江传化华洋化工有限公司，型号：tf-9103；
mpp：四川精细化工研究院，型号：h101；
玻璃纤维：巨石集团有限公司，型号：988a；
抗氧剂：巴斯夫，型号irganox1076、irganox168；
润滑剂：道康宁，型号：mb50-002；
溴系阻燃剂：寿光卫东化工有限公司，型号：rdt-3；
三氧化二锑：锡矿山闪星锑业有限责任公司，型号：闪星99.9％。
实施例1～4及对比例1～4的制备所得的pa6材料测试结果如表2所示。材料的拉伸强度按照astmd-638测试；弯曲强度和弯曲模量按照astmd-790测试；缺口冲击强度按照astmd-256测试；阻燃性能按照ul-94测试；相对耐漏电起痕指数(cti值)按照iec60112测试；灼热丝阻燃性能按照iec60695-2-13测试。
表2实施例和对比例的性能测试结果
注：表2中，“√”表示通过该测试，“×”表示不通过该测试。
通过上述结果可知，本发明实施例的复合材料1.6mm厚度样板在800℃的灼热丝不起燃，3.2mm厚度样板在850℃的灼热丝不起燃，耐漏电起痕达值600v，1.6mm阻燃样条达到ul-94v0级。该复合材料可广泛用于线圈骨架、插座、插头、电子器件支架、电子器件外壳等领域。