螺杆挤出机中进行熔融共混，转速30rad/min，冷却切粒，干燥制得核壳型无卤 阻燃Ρ0Μ复合材料。
[0039] 实施例2:
[0040] 本实施例中核壳型无卤阻燃Ρ0Μ复合材料的制备方法，包括如下步骤：
[0041] 1、聚磷酸铵微胶囊的制备
[0042] 取1000g聚磷酸铵在烘箱中干燥10~12h，放置于5000ml三口烧瓶中，加入30g MDI-50和2000ml二甲苯，40°C下机械搅拌同时进行超声分散20min，随后向三口烧瓶中滴加 70g聚醚多元醇N220和100ml二甲苯的混合溶液，20min滴完，然后升温至75°C，加入8g季戊 四醇和2g二月桂酸二丁基锡进行交联反应2h，反应结束后依次经过滤、洗涤、干燥、研磨，制 得以聚氨酯为囊材聚磷酸铵为芯材的聚磷酸铵微胶囊。
[0043] 2、P0M阻燃复合材料的制备
[0044] 将经4~6h烘干的聚甲醛1400g、步骤1制备的聚磷酸铵微胶囊360g、三聚氰胺氰尿 酸盐60g、三聚氰胺60g、季戊四醇100g、AT-10抗氧剂10g和KF-1稳定剂10g进行预混合，随后 于175°C下在双螺杆挤出机中进行熔融共混，转速30r/min，冷却切粒，干燥制得核壳型无卤 阻燃Ρ0Μ复合材料。
[0045] 比较例1:
[0046] 将纯POM于175°C加入锥形双螺杆挤出机中进行熔融挤出，转速30r/min。冷却，切 粒，干燥处理后在平板硫化机中在180°C下进行压板，预热5min，进行保压3min，冷压lOmin。 得到2mm厚的板材，进行裁剪成样条测试。另外一部分在微型注塑机中进行注塑成型，注射 压力为700MPa，注塑温度为185°C，注射时间为15s，保压时间为30s。
[0047] 比较例2:
[0048] 将经4~6h烘干的POM 1400g、聚磷酸铵360g、三聚氰胺氰尿酸盐60g、三聚氰胺 6〇g、季戊四醇100g、AT-10抗氧剂10g和KF-1稳定剂10g进行预混合，随后于175°C下在双螺 杆挤出机中进行熔融共混，转速30r/min，冷却切粒，干燥制得核壳型无卤阻燃Ρ0Μ复合材 料。
[0049]将实施例制备的复合材料进行阻燃和力学性能的测试，测试结果如下：
[0050]表1复合材料阻燃及力学性能
[0051 ]_
[0052] 备注:极限氧指数测量按照GB/T2406.2-2009标准测试。
[0053] 从表1中可以看出，纯Ρ0Μ(比较例1)的氧指数仅为16 %，以APP为主阻燃剂阻燃Ρ0Μ 所得复合材料(比较例2)氧指数已经提高至34%，对主阻燃剂进行包覆改性后复合材料(实 施例1、2)的氧指数已经分别为42%和43%。此外，实施例1、2的缺口冲击强度与比较例2相 当，但拉伸强度有所提高，分别为46.5kJ/m 2和47.3kJ/m2。
[0054]表2复合材料燃烧性能参数
[0055]_____
[0056] 备注:锥形量热仪测试主要依据ASTM E1354、IS0 5560标准执行。
[0057] 从表2中可以看出，纯Ρ0Μ(比较例1)总热释放高达34.2MJ/m2，以聚磷酸铵为主阻 燃剂复合材料(比较例2)将总热释放降低至28.2MJ/m2,对聚磷酸铵进行包覆改性后制得的 复合材料(实施例1、2)总热释放进一步降低至25.2和20.9。此外，总氧气消耗量、热释放速 率等均显著降低，成炭率得到大幅度提高，纯Ρ0Μ的成炭率仅为5.7%，阻燃复合材料(实施 例1)的成炭率高达34.4%，综合以上可以看出，使Ρ0Μ的阻燃性能得到明显提高。
【主权项】
1. 一种核壳型无卤阻燃聚甲醛复合材料，其特征在于其原料按质量份数构成如下： 聚甲醛 50~80份 聚磷酸铵微胶囊 1:0~30:份 阻燃协效剂 5~20份 成炭剂 2~15份 抗氧剂 0.1~1份 稳定剂 〇.1~1份。2. 根据权利要求1所述的核壳型无卤阻燃聚甲醛复合材料，其特征在于： 所述阻燃协效剂为三聚氰胺氰尿酸盐、三聚氰胺中的一种或者几种； 所述成炭剂为季戊四醇、双季戊四醇或聚氨酯中的一种或几种； 所述抗氧剂为抗氧剂1 〇 1 〇、抗氧齐HAT-10、抗氧剂164、抗氧剂10 76中的一种或几种； 所述稳定剂为硬脂酸钙、硬脂酸锌或硬脂酸钡中的一种或几种。3. 根据权利要求1所述的核壳型无卤阻燃聚甲醛复合材料，其特征在于所述聚磷酸铵 微胶囊是由以下质量份的组份合成得到： 异氰酸酯1~10质量份，聚磷酸铵70~95质量份，聚醚或聚酯多元醇5~15质量份，催化 剂〇. 1~1质量份，扩链剂〇~5质量份。4. 根据权利要求3所述的核壳型无卤阻燃聚甲醛复合材料，其特征在于： 所述异氰酸酯为PAPI、MDI、TDI、PPDI、NDI中的一种或者几种； 所述聚醚或聚酯多元醇为聚醚N220、聚醚N210、聚醚N204、聚醚N303、PEG中的一种或几 种； 所述催化剂为二月桂酸二丁基锡或辛酸亚锡； 所述扩链剂为季戊四醇或双季戊四醇。5. 根据权利要求3所述的核壳型无卤阻燃聚甲醛复合材料，其特征在于所述聚磷酸铵 微胶囊的制备包括如下步骤： 将聚磷酸铵、异氰酸酯加入有机溶剂中，在40°C超声分散20~30min，随后加入聚醚或 聚酯多元醇搅拌20min，再将温度升至70-80°C，加入催化剂和扩链剂进行交联反应1~4h， 反应结束后依次经过滤、洗涤、干燥、研磨，制得以聚氨酯为囊材聚磷酸铵为芯材的聚磷酸 钱微I父囊。6. 根据权利要求5所述的核壳型无卤阻燃聚甲醛复合材料，其特征在于： 聚磷酸铵微胶囊中囊材和芯材的质量比为1:20~1: 5。7. 根据权利要求5所述的核壳型无卤阻燃聚甲醛复合材料，其特征在于： 所述有机溶剂为丙酮、甲苯、二甲苯、甲醇、乙醇、氯仿中的一种。8. -种权利要求1所述的核壳型无卤阻燃聚甲醛复合材料的制备方法，其特征在于包 括如下步骤： 将Ρ0Μ、聚磷酸铵微胶囊、阻燃协效剂、成炭剂、抗氧剂以及稳定剂加入双螺杆挤出机 中，在温度165~185°C、转速20~60r/min下熔融挤出，经冷却、切粒，制得核壳型无卤阻燃 Ρ0Μ复合材料。9.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于： 原料中的POM和聚磷酸铵微胶囊首先在80°C下干燥4~6h再投入双螺杆挤出机中。
【专利摘要】本发明公开了一种核壳型无卤阻燃聚甲醛复合材料及其制备方法，其中核壳型无卤阻燃聚甲醛复合材料的原料按质量份数构成如下：聚甲醛50～80份，聚磷酸铵微胶囊10～30份，阻燃协效剂5～20份，成炭剂2～15份，抗氧剂0.1～1份，稳定剂0.1～1份。本发明所得的聚甲醛阻燃复合材料具有高阻燃性能，且较传统阻燃聚甲醛复合材料的阻燃剂添加量更少，具有物理力学性能好、工艺简便等特点。
【IPC分类】C08K5/3492, C08L59/00, C08K3/32, C08K13/06, C08K9/10
【公开号】CN105440565
【申请号】CN201610005584
【发明人】钱家盛, 陆华阳, 杨斌, 夏茹, 陈鹏, 曹明, 苏丽芬, 郑争志, 苗继斌, 吴腊霞, 庞韬
【申请人】安徽大学
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2016年1月4日