阻燃塑料的加工方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种阻燃塑料的加工方法，属于高分子材料加工技术领域。
【背景技术】
[0002] 塑料具有良好的稳定性和电绝缘性，随着其应用领域的拓宽，加工的需求量也随 之增加，对塑料的要求也越来越高。由于塑料本身具有可燃性，因此对其阻燃的等级和对环 境污染国家也作出了相应的规定，因此，以往普遍使用的溴系的阻燃剂慢慢的消失在人们 的视线中。磷氮体系的阻燃填补了其中的一部分空缺，也使得磷氮系的阻燃剂在阻燃行业 占领了一定市场，进而推动了无卤阻燃剂迅速发展。
[0003] 阻燃剂三聚氰胺氰尿酸酯属于酯类，是一种固体的润滑剂。在整个体系不仅有阻 燃效果，还起到外润滑的效果，随着温度升高，体系的粘度下降。
[0004] PA66和PA6均属于假塑性流体，假塑性流体典型的变化就是剪切变稀，随着剪切速 率的变化，粘度随之改变，在双螺杆挤出机加工的情况下，随着螺杆转速的上升，PA66和PA6 粘度下降。
[0005] 当螺杆转速一定，意味着粘度不再下降，粘流活化能是描述材料粘_温依赖性的物 理量，PA66和PA6的粘流活化能相比于PE和PP的粘流活化能高很多，随着温度的变化，材料 的粘度变化比较显著，根据阿伦尼乌斯公式：lnk=lnA-Ea/RT，式中k为速率常数，R为摩尔 气体常量，T为热力学温度，Ea为表观活化能，A为指前因子(也称频率因子）。随着温度的升 高，粘流活化能下降，因此，粘度下降。
[0006] 因此可见，现有技术的尼龙阻燃塑料的加工方法导致了尼龙在双螺杆挤出机挤出 时会发生水化现象，且温度越高，水化得越严重。
[0007] 为解决这些问题，中国专利CN103387666A公开了一种阻燃尼龙66材料的制备方 法，该方法可将阻燃剂MCA的合成与阻燃尼龙材料的制备合在一个反应中完成，简化了传统 MCA的制备和对应阻燃材料制备的工艺过程，具有操作方便、高效节能等优点。
[0008] 但是，对于目前PA6和PA66的共混塑料的日益普及，该专利的方法已不适用于对于 PA6和PA66共混塑料的阻燃改性。
【发明内容】
[0009] 针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种阻燃塑料的加工方法。
[0010] 本发明是通过以下技术方案实现的：
[0011] 本发明提供了一种阻燃塑料的加工方法，其包括如下步骤：
[0012] 将塑料材料与液体添加剂混合均匀；
[0013] 加入阻燃剂和抗氧剂，混合均匀；
[0014] 进行挤出拉条；
[0015] 切粒包装。
[0016] 作为优选方案，所述挤出拉条的步骤是在双螺杆挤出机中进行的。
[0017] 作为优选方案，所述双螺杆挤出机在未挤出物料时控制各区的温度分别为:一区： 255°C ~260°C ;二区：260°C ~265°C ;三区：260°C ~265°C ;四区：260°C ~265°C ;五区：260°C ~265°C;六区：260°C~265°C;七区：260°C~265°C;八区：260°C~265°C;九区：260°C~265 °C ;十区：270°C~275°C ;双螺杆挤出机在挤出物料拉条时控制各区的温度分别为：一区： 235°C ~240°C ;二区：240°C ~245°C ;三区：240°C ~245°C ;四区：240°C ~245°C ;五区：240°C ~245°C;六区：240°C~245°C;七区：240°C~245°C;八区：240°C~245°C;九区：240°C~245 °C;十区：250°C~255°C。
[0018] 作为优选方案，所述双螺杆挤出机在未挤出物料时控制各区的温度分别为:一区： 255°C ;二区：265°C ;三区：265°C ;四区：265°C ;五区：265°C ;六区：265°C ;七区：265°C ;八区： 265°C ;九区：265°C ;十区：275°C ;双螺杆挤出机在挤出物料拉条时控制各区的温度分别为： 一区：235°C ;二区：240°C ;三区：240°C ;四区：240°C ;五区：240°C ;六区：240°C ;七区：240°C ; 八区：240°C;九区：240°C;十区：250°C。
[0019]作为优选方案，所述塑料材料与阻燃剂的重量比为(81~93): (12~14)。
[0020]作为优选方案，所述塑料材料为PA66树脂和PA6树脂的混合物，所述阻燃剂为三聚 氰胺氰尿酸酯。
[0021 ] 作为优选方案，所述PA66树脂和PA6树脂的重量比为(71~78):(10~15)。
[0022]作为优选方案，所述PA66树脂的熔点为252 °C，相对粘度为2.7;所述PA6树脂的熔 点为217 °C，相对粘度为2.7。
[0023]作为优选方案，所述抗氧剂为N，N'_双_(3_(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基） 己二胺;所述液体添加剂为铝酸酯偶联剂。
[0024]作为优选方案，所述抗氧剂与塑料材料的重量比为(0.1~0.2):(81~93);所述液 体添加剂与塑料材料的重量比为(0.2~0.5): (81~93)。
[0025]本发明的原理在于:PA66和PA6属于假塑性流体，假塑性流体典型的变化就是剪切 变稀，随着剪切速率的变化，粘度随之改变，在双螺杆挤出机加工的情况下，随着螺杆转速 的上升，PA66和PA6粘度下降。
[0026] 当螺杆转速一定，意味着粘度不在下降，粘流活化能是描述材料粘_温依赖性的物 理量，PA66和PA6的粘流活化能相比于PE和PP的粘流活化能高很多，随着温度的变化，材料 的粘度变化比较显著，根据阿伦尼乌斯公式：lnk=lnA-Ea/RT，式中k为速率常数，R为摩尔 气体常量，T为热力学温度，Ea为表观活化能，A为指前因子(也称频率因子）。随着温度的升 高，粘流活化能下降，因此，粘度下降。
[0027] 阻燃剂三聚氰胺氰尿酸酯属于酯类，是一种固体的润滑剂。在整个体系不仅有阻 燃效果，还起到外润滑的效果，随着温度升高，体系的粘度下降。
[0028] 综合以上三点，导致了尼龙在双螺杆挤出机挤出像水一样(水化），温度越高，水化 的越严重，所以，本发明采用降低温度来保证生产的连续性。
[0029]未拉条之前，一区属于物料输送的前端，设置255°C~260°C，让物料预热，二区到 九区属于物料熔融挤出，由于尼龙结晶，为了使得物料熔融彻底，温度设置在260°C~265 °C，十区的保温无保温装置，实际温度与设置的温度有差别，所以温度设置在270°C~275 r。
[0030]拉条时，一区属于物料输送的前端，设置235°C~240°C，让物料预热，二区到九区 属于物料熔融挤出，为了降低体系的粘度，另外，由于剪切生热，物料的实际温度比设定的 温度高15°C~20 °C，还要保证尼龙熔融，因此，温度设置在240°C~245 °C，十区的保温无保 温装置，实际温度与设置的温度有差别，所以温度设置在245°C~255°C。
[0031] 本发明的优点在于：
[0032] 1、选用MCA作为阻燃剂，因为MCA价格便宜，添加量少，作出的产品白度高；
[0033] 2、铝酸酯偶联剂可以增加塑料基材与阻燃剂的结合力；
[0034] 3、加工条件可以避免聚酰胺水化现象的发生；
[0035] 4、由于MCA作为阻燃剂加入PA66和PA6混合体系中，制备出的产品对缺口冲击敏 感，PA6的强度低于PA66，加入MCA阻燃PA66的体系中，可以改善缺口冲击，增加冲击强度;不 降低阻燃等级;与PA66的相容性好。
【附图说明】
[0036]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、 目的和优点将会变得更明显：
[0037]图1为本发明阻燃塑料的加工方法的流程图。
【具体实施方式】
[0038]下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术 人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术 人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明 的保护范围。
[0039] 实施例1
[0040] 按照表1中的重量份数称取PA66、PA6、铝酸酯偶联剂进行混合均匀，然后按重量份 数称取MCA阻燃剂、抗氧剂加入上述的物料进行混合均匀，最后把混合的物料通过双螺杆挤 出机拉条切粒。加工流程如图1所示。
[0041] 物料投入双螺杆挤出机熔融挤出，双螺杆挤出机在未挤出物料控制各区的温度分 别为：一区：255°C ;二区：265°C ;三区：265°C ;四区：265°C ;五区：265°C ;六区：265°C ;七区： 265°C ;八区：265°C ;九区：265°C ;十区：275°C ;双螺杆挤出机在挤出物料拉条时控制各区的 温度分别为：一区：235°C ;二区：240°C ;三区：240°C ;四区：240°C ;五区：240°C ;六区：240°C ; 七区：240°C;八区：240°C;九区：240°C;十区：250°C。
[0042]本实施例制备的阻燃塑料的物理性能参数如表2所示。
[0043] 实施例2
[0044] 按照表1中的重量份数称取PA66、PA6、铝酸酯偶