本发明涉及塑料制品的
技术领域:
,更具体地说,本发明涉及一种耐腐蚀阻燃尼龙材料,尤其是注塑带有铜制品的阻燃尼龙材料及其生产方法和应用。
背景技术:
:溴系阻燃剂对塑料制品的阻燃效果很好,但溴系阻燃剂在受热分解时可能产生有害物质,而且其本身也可能从材料中释放,进入生态环境和食物链,可能会对人体健康和环境造成危害。欧盟的rohs指令限制了多溴联苯和多溴二苯醚两种溴系阻燃剂在电子电器中的应用,而美国也禁止了多溴联苯的使用,中国颁布的《电子信息产品污染控制管理办法》中也对多溴联苯和多溴二苯醚进行了限制。红磷阻燃剂是以红磷为代表的一种阻燃剂,是一种紫红或略带棕色的无定形粉末,其具有优良的热稳定性,而且不产生腐蚀性气体,阻燃效果好,电绝缘性佳。在使用过程中没有毒性危险,添加量少,不溶解,熔点高。单质磷是易燃物,但是在树脂中,红磷和其他含磷添加剂作用过程却不是单纯的氧化,含磷添加剂主要在凝聚相中作用,阻燃机理为:其一,形成磷酸配作为脱水剂,并促进成炭,炭的生成降低了从火焰到凝聚相的热传导;其二,磷酸可吸热,因为它阻止了co氧化为co2,降低了加热过程;其三,对凝聚相形成一层薄薄的玻璃状的或液态的保护层,因此降低了氧气扩散和气相与固相之间的热量和质量传递,抑制了炭氧化过程,降低了含磷阻燃剂受热分解发生如下变化:磷系阻燃剂→磷酸偏→磷酸→聚偏磷酸,聚偏磷酸是不易挥发的稳定化合物,具有强脱水性,使得聚合物表面与空气隔绝;脱出的水气吸收大量的热,使聚合物表面阻燃剂受热分解释放出挥发性磷化物,经质谱分析表明,存氢原子浓度大大降低,表明po•捕获h•,即po•+h•=hpo。目前,在长三角的南京、江苏和上海等塑料改性企业已经研发并生产了以红磷为阻燃剂的阻燃尼龙材料,例如pa66gf30fr阻燃材料,但使用红磷阻燃剂存在与尼龙材料连接的铜材料发生腐蚀问题,现有技术中通常通过对铜材料进行表面处理,但这并不能从根本上解决铜腐蚀的问题。技术实现要素:为了解决现有技术中的上述技术问题,本发明的目的在于提供一种耐腐蚀阻燃尼龙材料。为了解决发明所述的技术问题并实现发明目的,本发明的第一方面采用了以下技术方案:本发明的耐腐蚀阻燃尼龙材料,包括以下组分:35~65重量份的尼龙树脂,5~20重量份的红磷阻燃剂,1.5~3.0重量份的润滑剂,0~30重量份的增强剂,0.2~1.0重量份的析出抑制剂,0.1~0.5重量份的抗氧剂。其中,所述尼龙树脂为尼龙66树脂、尼龙6树脂,或者二者的混合物;所述尼龙66树脂、尼龙6树脂均为中等粘度树脂,相对粘度为2.2-2.8pa•s。其中,所述红磷阻燃剂为红磷含量为45-55%尼龙树脂母粒。其中,所述润滑剂选自水滑石、硬脂酸钙、硬脂酸锌、n,n,-乙撑双硬脂酰胺(ebs)、硅酮粉或硅酮母粒的一种或多种。其中,所述增强剂选自玻璃纤维、碳纤维、金属纤维、玻璃珠料、二氧化硅、滑石、高岭土、云母、硅酸铝等,优选为玻璃纤维。适用于本发明的玻璃纤维是通常用作对热塑性树脂和热固性树脂的增强剂的玻璃纤维,优选的玻璃纤维为直径3~20μm,长度为2.0~5.0mm的玻璃纤维。其中,所述析出抑制剂为烷基硫代磷酸酯。其中,根据需要,所述耐腐蚀阻燃尼龙材料还可包括脱模剂、颜料,并且所述颜料可以尼龙树脂母粒的形式添加。本发明的耐腐蚀阻燃尼龙材料,通过各组分之间的配合和协同作用,不仅保证了阻燃性能和机械性能,而且通过抑制红磷的析出有效解决了对铜连接件的腐蚀问题。本发明还涉及一种电气塑料制品,其由上述耐腐蚀阻燃尼龙材料注塑而成,并且其中嵌合有铜。其中,所述铜表面涂覆有腐蚀抑制剂。与最接近的现有技术相比,本发明所述的耐腐蚀阻燃尼龙材料具有以下有益效果:本发明的耐腐蚀阻燃尼龙材料能够避免对与之连接的铜材料的腐蚀,而且阻燃效果好,所获得的尼龙材料具有熔体流动性高、环保阻燃性能佳、电性能好、力学性能优异的优点,所获得制品的表面性能优异,低翘曲高平整度,可广泛应用于电子元器件接插件等电气塑料零部件领域。具体实施方式以下将结合具体实施例对本发明所述的耐腐蚀阻燃尼龙材料做进一步的阐述,以期对本发明的技术方案做出更完整和清楚的说明。实施例1本实施例的耐腐蚀阻燃尼龙材料由以下组分组成:尼龙66:粘度为2.5-2.6pa•s,35重量份;尼龙6:粘度为2.5-2.6pa•s,5重量份;红磷阻燃剂:5重量份(红磷含量为50wt%的尼龙树脂母粒);硬脂酸锌:1.0重量份;n,n,-乙撑双硬脂酰胺:1.5重量份;短切玻璃纤维:玻纤直径为9-11μm,长度为3-5mm,10重量份;烷基硫代磷酸酯:0.3重量份;抗氧剂1010:0.2重量份。将除短切玻璃纤维以外的组分在高速混料机中混合均匀加入双螺杆挤出机中,并从玻纤口添加短切玻璃纤维,塑化机筒的温度为240-265℃,螺杆转速为250-300rpm,从螺杆挤出机挤出后通过切粒、冷却即可。实施例2本实施例的耐腐蚀阻燃尼龙材料由以下组分组成:尼龙66:粘度为2.5-2.6pa•s,42重量份;尼龙6:粘度为2.5-2.6pa•s,10重量份;红磷阻燃剂:10重量份(红磷含量为50wt%的尼龙树脂母粒);硅酮粉:2.0重量份;短切玻璃纤维:玻纤直径为9-11μm,长度为3-5mm,10重量份;烷基硫代磷酸酯:0.5重量份;抗氧剂1010:0.2重量份。将除短切玻璃纤维以外的组分在高速混料机中混合均匀加入双螺杆挤出机中,并从玻纤口添加短切玻璃纤维,塑化机筒的温度为240-265℃,螺杆转速为250-300rpm,从螺杆挤出机挤出后通过切粒、冷却即可。实施例3本实施例的耐腐蚀阻燃尼龙材料由以下组分组成:尼龙66:粘度为2.5-2.6pa•s,40重量份;尼龙6:粘度为2.5-2.6pa•s,10重量份;红磷阻燃剂:12重量份(红磷含量为50wt%的尼龙树脂母粒);硅酮粉:2.0重量份;短切玻璃纤维:玻纤直径为9-11μm,长度为3-5mm,25重量份;烷基硫代磷酸酯:0.5重量份;抗氧剂1010:0.2重量份。实施例4本实施例的耐腐蚀阻燃尼龙材料由以下组分组成:尼龙66:粘度为2.5-2.6pa•s,50重量份;尼龙6:粘度为2.5-2.6pa•s,8重量份;红磷阻燃剂:10重量份(红磷含量为50wt%的尼龙树脂母粒);硅酮粉:2.0重量份;短切玻璃纤维:玻纤直径为9-11μm,长度为3-5mm,10重量份;烷基硫代磷酸酯:0.8重量份;抗氧剂1010:0.2重量份。将除短切玻璃纤维以外的组分在高速混料机中混合均匀加入双螺杆挤出机中,并从玻纤口添加短切玻璃纤维,塑化机筒的温度为240-265℃,螺杆转速为250-300rpm,从螺杆挤出机挤出后通过切粒、冷却即可。实施例5本实施例的耐腐蚀阻燃尼龙材料由以下组分组成:尼龙66:粘度为2.5-2.6pa•s,50重量份;尼龙6:粘度为2.5-2.6pa•s,8重量份;红磷阻燃剂:12重量份(红磷含量为50wt%的尼龙树脂母粒);硅酮粉:2.0重量份;短切玻璃纤维:玻纤直径为9-11μm,长度为3-5mm,28重量份;烷基硫代磷酸酯:0.8重量份;抗氧剂1010:0.2重量份。将除短切玻璃纤维以外的组分在高速混料机中混合均匀加入双螺杆挤出机中,并从玻纤口添加短切玻璃纤维,塑化机筒的温度为240-265℃,螺杆转速为250-300rpm,从螺杆挤出机挤出后通过切粒、冷却即可。采用实施例1~5的耐腐蚀阻燃尼龙材料注塑得到的注塑制品的性能如表1所示。表1实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5拉伸强度(mpa)126121135126138弯曲强度(mpa)183179195183209缺口冲击强度(kjm-2)10.310.011.210.511.8热变形温度(℃)236239243241247阻燃性(2.5mm)v1v0v0v0v0比较例1本比较例的阻燃尼龙材料由以下组分组成:尼龙66:粘度为2.5-2.6pa•s,50重量份;尼龙6:粘度为2.5-2.6pa•s,8重量份;红磷阻燃剂:12重量份(红磷含量为50wt%的尼龙树脂母粒);硅酮粉:2.0重量份;短切玻璃纤维:玻纤直径为9-11μm,长度为3-5mm,28重量份;抗氧剂1010:0.2重量份。将除短切玻璃纤维以外的组分在高速混料机中混合均匀加入双螺杆挤出机中,并从玻纤口添加短切玻璃纤维,塑化机筒的温度为240-265℃,螺杆转速为250-300rpm,从螺杆挤出机挤出后通过切粒、冷却即可。比较例2本比较例的阻燃尼龙材料由以下组分组成:尼龙66:粘度为2.5-2.6pa•s,50重量份;尼龙6:粘度为2.5-2.6pa•s,8重量份;红磷阻燃剂:12重量份(红磷含量为50wt%的尼龙树脂母粒);硅酮粉:2.0重量份;短切玻璃纤维:玻纤直径为9-11μm,长度为3-5mm,28重量份;双辛基磷酸酯:0.8重量份;抗氧剂1010:0.2重量份。将除短切玻璃纤维以外的组分在高速混料机中混合均匀加入双螺杆挤出机中,并从玻纤口添加短切玻璃纤维,塑化机筒的温度为240-265℃,螺杆转速为250-300rpm,从螺杆挤出机挤出后通过切粒、冷却即可。比较例3本比较例的阻燃尼龙材料由以下组分组成:尼龙66:粘度为2.5-2.6pa•s,50重量份;尼龙6:粘度为2.5-2.6pa•s,8重量份;红磷阻燃剂:12重量份(红磷含量为50wt%的尼龙树脂母粒);硅酮粉:2.0重量份;短切玻璃纤维:玻纤直径为9-11μm,长度为3-5mm,28重量份;六偏磷酸钠:0.8重量份;抗氧剂1010:0.2重量份。将除短切玻璃纤维以外的组分在高速混料机中混合均匀加入双螺杆挤出机中,并从玻纤口添加短切玻璃纤维,塑化机筒的温度为240-265℃,螺杆转速为250-300rpm,从螺杆挤出机挤出后通过切粒、冷却即可。将表面涂覆有苯并三唑的纯铜片设置在模具中,分别采用实施例1~5、比较例1~3的阻燃尼龙材料,通过注塑方法制备含有纯铜连接件的塑料制品。将含有纯铜连接件的塑料制品设置在盐雾实验箱(中性盐雾实验,5wt%nacl,温度35±1℃)中进行耐腐蚀实验,在其中放置120小时后,测量裸露在塑料制品外的铜表面的腐蚀面积(各取10个样品,取平均值),结果如表2所示。表2实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5比较例1比较例2比较例3腐蚀面积(%)12.5%4.6%4.3%3.9%4.1%35.2%23.7%32.1%对于本领域的普通技术人员而言,具体实施例只是对本发明进行了示例性描述,显然本发明具体实现并不受上述方式的限制,只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进,或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的,均在本发明的保护范围之内。当前第1页12