專利名稱：阻燃增強(qiáng)聚酰胺/聚甲醛組合物及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于高分子合成技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種阻燃增強(qiáng)聚酰胺/聚甲醛組合物 及其制備方法。
背景技術(shù)：
阻燃劑又稱難燃劑，耐火劑或防火劑賦予易燃聚合物難燃性的功能性助劑；依 應(yīng)用方式分為添加型阻燃劑和反應(yīng)型阻燃劑。根據(jù)組成，添加型阻燃劑主要包括無機(jī)阻燃 劑、鹵系阻燃劑(有機(jī)氯化物和有機(jī)溴化物)、磷系阻燃劑(赤磷、磷酸酯及鹵代磷酸酯等) 和氮系阻燃劑等。反應(yīng)型阻燃劑多為含反應(yīng)性官能團(tuán)的有機(jī)鹵和有機(jī)磷的單體。隨著我國 合成材料工業(yè)的發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展，阻燃劑在化學(xué)建材、電子電器、交通運(yùn)輸、航 天航空、日用家具、室內(nèi)裝飾、衣食住行等各個領(lǐng)域中具有廣闊的市場前景。由于近年來環(huán)保的要求，傳統(tǒng)的溴系阻燃劑已經(jīng)不能滿足歐RoHS及TOEE指令的 要求。作為接觸器、斷路器外殼用料的組合物，不僅要具有良好的力學(xué)性能、電性能，而且也 要具有良好的阻燃性能。氮系阻燃劑氰尿酸三聚氰胺可以滿足RoHS指令，但產(chǎn)品的相比 漏電起痕指數(shù)(CTI)會嚴(yán)重下降；雖然也可以通過灼熱絲試驗(yàn)，但產(chǎn)品的垂直燃燒級別為 UL94V-2，在阻燃要求極高的環(huán)境中不能滿足要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種熱塑性組合物，解決了現(xiàn)有技術(shù)中溴系阻燃劑不能同時 滿足環(huán)保的要求和力學(xué)性能、電學(xué)性能、阻燃性能方面的要求等問題。 為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的這些問題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案是 一種熱塑性組合物，其特征在于所述組合物以其組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)計包括 聚酰胺6610% 95%;
聚酰胺6 95%;
聚甲醛 50%;
其他輔助填料O 60%;
其中其他輔助填料由玻璃纖維、阻燃劑、偶聯(lián)劑、穩(wěn)定劑、脫模劑和抗氧劑組成。 優(yōu)選的，所述組合物以其組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)計包括 聚酰胺6620% 80%;
聚酰胺6 30%;
聚甲醛 30%;
其他輔助填料10% 50%。
優(yōu)選的，所述組合物以其組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)計包括 聚酰胺6630% 60%;
聚酰胺6 15%;
聚甲醛 15%;
其他輔助填料20% 50%。優(yōu)選的，所述組合物中所用聚酰胺66基礎(chǔ)樹脂的粘度為2. 4 3. 4，聚酰胺6基礎(chǔ) 樹脂的粘度為2. 4 3. 4，聚甲醛的熔體流動速率為10 21g/10min。優(yōu)選的，所述組合物中使用的阻燃劑為紅磷母粒，以質(zhì)量分?jǐn)?shù)計其含量為 30%。優(yōu)選的，所述組合物中所用玻璃纖維為經(jīng)過偶聯(lián)劑處理過的無捻粗紗，以質(zhì)量分 數(shù)計其含量為0 % 30 %，以質(zhì)量分?jǐn)?shù)計其含量為0 1 %。優(yōu)選的，于所述組合物中所用偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑。優(yōu)先選擇硅烷偶聯(lián)劑KH550， 以質(zhì)量分?jǐn)?shù)計其含量為0 1%。優(yōu)選的，所述組合物中所用脫模劑為乙撐雙硬酸酰胺，以質(zhì)量分?jǐn)?shù)計其含量為
0 1%。優(yōu)選的，所述組合物中所用抗氧化劑包括主抗氧劑、輔助抗氧劑；其中主抗氧劑采 用受阻酚類抗氧劑1098或1010，輔助抗氧劑采用亞磷酸酯類抗氧劑168，以質(zhì)量分?jǐn)?shù)計其 含量分別為0 1%。本發(fā)明的另一目的在于提供了一種熱塑性組合物的制備方法，其特征在于所述方 法包括按照預(yù)定的比例使基礎(chǔ)樹脂與填料成分混合、擠塑和切粒形成熱塑性組合物的步
馬聚ο優(yōu)選的，所述方法中擠出溫度為200 320°C。本發(fā)明獲得的一種阻燃增強(qiáng)型聚酰胺/聚甲醛組合物，由PA66、PA6和POM等基 礎(chǔ)樹脂、玻璃纖維、磷系阻燃劑、偶聯(lián)劑、穩(wěn)定劑、脫模劑和抗氧劑等組成。其中磷系阻燃劑 采用紅磷母料阻燃，該組合物具有較高的力學(xué)性能和電性能，尤其是用紅磷母粒阻燃劑阻 燃比氮系阻燃劑阻燃的熱塑性工程塑料密度低、節(jié)約成本、而且垂直燃燒測試級別能達(dá)到 UL94V-0,同時順利通過灼熱絲試驗(yàn)。更為具體的，本發(fā)明提供的一種無鹵阻燃增強(qiáng)型熱塑性組合物，其特征在于所述 組合物含有10%至95% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))的聚酰胺66(PA66) ； 至95% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))的聚 酰胺6(PA6) ； 至50% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))的聚甲醛(POM) ； 至60% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))的其他填 料，所述填料如下組成玻璃纖維、阻燃劑、偶聯(lián)劑、穩(wěn)定劑、脫模劑和抗氧劑等，組合物中組 分的質(zhì)量百分比之和為100%。其中所用聚酰胺基礎(chǔ)樹脂的粘度分別在2. 4 3. 4，聚甲醛的熔體流動速率為 10 21g/10min。所用阻燃劑為紅磷母粒，其含量為1 % 30% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))。所用玻璃 纖維為經(jīng)過偶聯(lián)劑處理過的無捻粗紗，其含量為 30% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))。所用脫模劑為 乙撐雙硬酸酰胺(EBQ，以質(zhì)量分?jǐn)?shù)計其含量為0 1%。所用主抗氧劑采用受阻酚類抗氧 劑1098或1010，輔助抗氧劑采用亞磷酸酯類抗氧劑168，以質(zhì)量分?jǐn)?shù)計其含量分別為0 1%。將上述預(yù)定比例的基礎(chǔ)樹脂與填料成分混合、擠塑和切粒獲得本發(fā)明的組合物。 其中擠出溫度控制在200至320°C。組合物中也可以加入合適的顏料進(jìn)行調(diào)色。相對于現(xiàn)有技術(shù)中的方案，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是本發(fā)明得到的阻燃增強(qiáng)聚酰胺/聚甲醛組合物不僅具有良好的力學(xué)性能、阻燃性 好，并且具備良好的加工性，可作為低壓電器殼體的用材。本發(fā)明所述的阻燃增強(qiáng)聚酰胺/聚甲醛組合物可作為塑殼斷路器低壓電器殼體、接線盒、接插件、開關(guān)等電子電器零部件產(chǎn) 品的材料，尤其是低壓斷路器電器殼體。而且本發(fā)明可充分利用回收的聚酰胺聚合物、聚甲 醛聚合物，如回收材料注塑機(jī)的澆口料、注塑件的原始料，擠出機(jī)的機(jī)頭料、邊角料，以及尼 龍廢絲等。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合具體實(shí)施例對上述方案做進(jìn)一步說明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例是用于說明 本發(fā)明而不限于限制本發(fā)明的范圍。實(shí)施例中采用的實(shí)施條件可以根據(jù)具體廠家的條件做 進(jìn)一步調(diào)整，未注明的實(shí)施條件通常為常規(guī)實(shí)驗(yàn)中的條件。本發(fā)明實(shí)施例的阻燃增強(qiáng)型聚酰胺/聚甲醛組合物，由PA66、PA6和POM基礎(chǔ)樹 脂、玻璃纖維、阻燃劑、穩(wěn)定劑、抗氧劑、脫模劑組成，各組分的含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))是PA66樹 脂10%至95%、PA6樹脂至95% ；POM樹脂至50% ；所用聚酰胺基礎(chǔ)樹脂的粘度在 2. 4 3. 4，聚甲醛的熔體流動速率為10 21g/10min。所用阻燃劑為紅磷母粒，其含量為 30% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))。紅磷阻燃劑與聚酰 胺具有良好相容性的紅磷母粒。穩(wěn)定劑為UV穩(wěn)定劑。所用玻璃纖維為經(jīng)過偶聯(lián)劑處理過 的無捻粗紗，其含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))為組合物的 30%。所用脫模劑為乙撐雙硬酸酰胺 (EBS)。所用主抗氧劑采用受阻酚類抗氧劑1098或1010，輔助抗氧劑采用亞磷酸酯類抗氧 劑 168。采用的制備工藝是將PA66、PA6、POM和各種添加劑(玻璃纖維除外)經(jīng)高速混 合機(jī)混合后加入雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)料筒，玻璃纖維從加纖口加入，經(jīng)熔融擠出、冷卻、造粒就 可得組合物。其中雙螺桿擠出機(jī)的各段溫度為喂料斷170 190°C，塑化剪切斷200 3200C，機(jī)頭200 320°C，螺桿轉(zhuǎn)速30 190rpm。實(shí)施例為了證明本發(fā)明的對阻燃性能和力學(xué)性能的改進(jìn)，采用以下物料制備本實(shí)施例的 組合物采用的PA66，生產(chǎn)廠家為河南神馬尼龍化工有限責(zé)任公司，型號為EPR2703 ；PA6, 生產(chǎn)廠家為廣東新會美達(dá)錦綸股份有限公司，型號為M3^00 ；Ρ0Μ，生產(chǎn)廠家為日本旭化 成，型號為LAMl ；玻璃纖維，生產(chǎn)廠家為巨石集團(tuán)，型號為352B ；紅磷母粒，生產(chǎn)廠家為晨 光化工研究院，型號為RPM440 ；抗氧劑1098，生產(chǎn)廠家為瑞士 Ciba，型號為IrganOX1098 ； 抗氧劑168，生產(chǎn)廠家為瑞士 Ciki，型號為Irganox 168 ；EBS,生產(chǎn)廠家為日本花王，型號為 EB-G0通過表1的配方比例按照上述的制備工藝獲得實(shí)施例1 4的測試組合物。本實(shí) 施例測試組合物的物性考察采用以下標(biāo)準(zhǔn)吸水性試驗(yàn)采用ASTMD570測試、拉伸試驗(yàn)采用 ASTM D638測試、彎曲試驗(yàn)采用ASTM D790測試、熱變形溫度試驗(yàn)采用ASTM D648測試、燃燒 性能試驗(yàn)采用ANSI/UL94測試、灼熱絲試驗(yàn)采用IEC 60695-2-12測試；結(jié)果如表2所示。表1各實(shí)施例的組合物配方
權(quán)利要求
1.一種熱塑性組合物，其特征在于所述組合物以其組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)計包括聚酰胺66 10% 95% ；聚酰胺6 1% 95% ；聚甲酸1% 50%;其他輔助填料0 60%;其中其他輔助填料由玻璃纖維、阻燃劑、偶聯(lián)劑、穩(wěn)定劑、脫模劑和抗氧劑組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱塑性組合物，其特征在于所述組合物以其組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù) 計包括聚酰胺66 20% 80% ；聚酰胺6 1% 30% ；聚甲醛1% 30%;其他輔助填料 10% 50%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱塑性組合物，其特征在于所述組合物以其組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù) 計包括聚酰胺66 30% 60% ；聚酰胺6 1% 15% ；聚甲醛1% 15%;其他輔助填料20% 50%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱塑性組合物，其特征在于所述組合物中所用聚酰胺66基礎(chǔ) 樹脂的粘度為2. 4 3. 4，聚酰胺6基礎(chǔ)樹脂的粘度為2. 4 3. 4，聚甲醛的熔體流動速率 為 10 21g/10min。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱塑性組合物，其特征在于所述組合物中使用的阻燃劑為紅 磷母粒，以質(zhì)量分?jǐn)?shù)計其含量為1% 30%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱塑性組合物，其特征在于所述組合物中所用玻璃纖維為經(jīng) 過偶聯(lián)劑處理過的無捻粗紗，以質(zhì)量分?jǐn)?shù)計其含量為0% 30%。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱塑性組合物，其特征在于所述組合物中所用偶聯(lián)劑為硅烷 偶聯(lián)劑KH550，以質(zhì)量分?jǐn)?shù)計其含量為0 1%。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱塑性組合物，其特征在于所述組合物中所用脫模劑為乙撐 雙硬酸酰胺，以質(zhì)量分?jǐn)?shù)計其含量為0 1%。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱塑性組合物，其特征在于所述組合物中所用抗氧化劑包括 主抗氧劑、輔助抗氧劑；其中主抗氧劑采用受阻酚類抗氧劑1098或1010，輔助抗氧劑采用 亞磷酸酯類抗氧劑168 ；以質(zhì)量分?jǐn)?shù)計其含量分別為0 1%。
10.一種熱塑性組合物的制備方法，其特征在于所述方法包括按照預(yù)定的比例使基礎(chǔ) 樹脂與其他填料成分混合、擠塑和切粒形成熱塑性組合物的步驟；所述方法中擠出溫度為 200 320"C。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種熱塑性組合物，其特征在于所述組合物以其組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)計包括聚酰胺66 10%～95%；聚酰胺6 1%～95%；聚甲醛 1%～50%；其他輔助填料 0～60%；其中其他輔助填料由玻璃纖維、阻燃劑、偶聯(lián)劑、穩(wěn)定劑、脫模劑和抗氧劑組成。該組合物不僅具有良好的力學(xué)性能、阻燃性好，并且具備良好的加工性，可作為低壓電器殼體的用材。
文檔編號C08L77/02GK102120881SQ201110068460
公開日2011年7月13日 申請日期2011年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月22日
發(fā)明者孫愛武, 陳華, 馬科鋒 申請人:蘇州諾新科技有限公司