本发明涉及一种电子电气材料及其制备方法，尤其是一种电子电气用阻燃尼龙材料及其制备方法，属于材料
技术领域：
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背景技术：
：改性尼龙工程塑料以其在机械性能、耐久性、耐腐蚀性、耐热性等方面的高性能、易加工优势，被广泛应用于电子电气、汽车、航空航天等行业。以塑代钢、以塑代木已成为市场流行趋势。具体到电子电气应用方面，无卤阻燃改性尼龙材料成为主流。尽管材料应用比较广，但在使用过程中，还面临许多具体问题，例如：1、目前无卤阻燃增强尼龙中，关键由于玻纤灯芯效应，阻燃剂用量一般超过20%，甚至30%以上，造成材料拉伸强度、模量、冲击强度、耐热性、耐久性显著下降，严重损害了尼龙本身性能优势；2、现有无卤阻燃尼龙材料韧性非常差，缺乏柔性和弹性等，3、因尼龙与阻燃剂之间极性差异，大量无卤阻燃剂的引入，容易造成阻燃剂表面迁移，对电气部件性能造成危害。技术实现要素：为解决上述技术问题，本发明通过直接将优选阻燃剂反应结合至玻纤表面，减弱或消除玻纤灯芯效应，提高其与尼龙基材相容性，在满足阻燃要求的同时，实现了大幅降低无卤阻燃剂用量目的，同时，有效保留增强尼龙原有性能优势；有效改善阻燃剂表面迁移问题。为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种电子电气用阻燃尼龙材料，包括以下重量份数的组分：聚酰胺50-70份界面阻燃玻璃纤维20-40份协效剂0.5-3份增韧剂1-10份其他助剂1-3份。其中，界面阻燃玻璃纤维通过以下方法制得：首先将5-10份阻燃剂、1-5份处理剂在60-70℃下溶解于60-100份无水乙醇中；然后将90-100份玻璃纤维浸入其中，温度升至90℃以上，直至将无水乙醇蒸发，获得界面阻燃玻璃纤维；所述阻燃剂为双羧基磷系反应型阻燃剂、乙基桥链dopo衍生物、氰尿酸三聚氰胺盐中的一种，优选双羧基磷系反应型阻燃剂。进一步的技术方案，所述聚酰胺为尼龙6、尼龙66、尼龙610、尼龙1010中的一种，优选尼龙66。进一步的技术方案，所述的协效剂为纳米钼酸盐、纳米硼酸盐、纳米水合氧化铝中的一种，优选纳米钼酸盐，例如纳米钼酸锌等。进一步的技术方案，所述处理剂为端羧基聚酯、端羟基聚酯、环氧乙烷-环氧丙烷共聚物、乙二醇-环氧乙烷共聚物、乙二醇-乙烯亚胺共聚物中的一种，优选乙二醇-乙烯亚胺共聚物。所述玻璃纤维为无碱玻纤。进一步的技术方案，所述增韧剂为马来酸酐接枝聚苯乙烯、马来酸酐接枝乙丙橡胶、马来酸酐接枝聚烯烃中的一种，优选马来酸酐接枝聚烯烃，例如接枝聚乙烯、聚丙烯等。进一步的技术方案，所述其他助剂为抗氧剂和光稳定剂，其中，抗氧剂为1010、168、624、1098中的一种，优选1098；所述光稳定剂为氰特3808。一种电子电气用阻燃尼龙材料的制备方法，包括以下步骤：(1)首先将5-10份阻燃剂、1-5份处理剂在60-70℃下溶解于60-100份无水乙醇中；然后将90-100份玻璃纤维浸入其中，温度升至90℃以上，直至将无水乙醇蒸发，获得界面阻燃玻璃纤维；(2)将聚酰胺50-70份、协效剂0.5-3份、增韧剂1-10份、其他助剂1-3份放入高混机混合，将混合物通过料斗加入双螺杆挤出机中，界面阻燃玻璃纤维20-40份通过失重称准确称量，按照一定重量份数通过侧喂料机引入挤出机中，经啮合塑化、混合、挤出、拉条、风干、造粒，得到电子电气用阻燃尼龙复合材料；其中，挤出机温度设置一区至机头：190-280℃。有益效果1、本发明的界面阻燃玻璃纤维针对性的提升阻燃效率，避免了阻燃剂过剩对产品性能影响，将阻燃剂更加紧密的固定在体系中，甚至形成化学结合。显著改善传统的、直接添加阻燃剂的添加方式，造成的结合力不强、易迁移的问题。2、本发明创造性地直接将优选阻燃剂反应结合至玻纤表面，更具有针对性地减弱或消除玻纤灯芯效应，有效提升阻燃剂阻燃效率，更提高其与尼龙基材相容性，在满足阻燃要求的同时，实现了大幅降低无卤阻燃剂用量目的，不超过10%，有效保留增强尼龙原有性能优势，同时，阻燃剂与体系结合力更强，有效改善阻燃剂表面迁移问题，满足高端电子电气高性能要求领域。3、本发明材料具有高流动、高强度、高韧性特点，可满足结构复杂、可重复使用的电子电气加工成型性能要求，甚至是薄壁化设计要求；另外，本发明优良的加工流动性可实现短周期快速注塑成型，相比传统阻燃尼龙材料注塑周期可缩短30%以上，提高了电子电气生产效率，可降低电子电气的材料和制造成本；4、本发明材料制备方法工艺经济、操作易行、生产效率高、易于实现工业化。5、本发明通过赋予玻纤表面阻燃特性，材料实现了ul94v0级阻燃等级，有效降低阻燃剂用量，显著改善因大量无卤阻燃剂对材料本身带来的力学、耐热等性能的下降，同时，产品具有环保、高尺寸稳定性、低吸水率等特点，满足电子电气产品材料要求。具体实施方式下面结合实施例对本发明作进一步详细的说明。实施例一种电子电气用阻燃尼龙材料的制备方法，包括以下步骤：(1)首先将5-10份阻燃剂、1-5份处理剂在60-70℃下溶解于60-100份无水乙醇中；然后将玻璃纤维浸入其中，温度升至90℃以上，直至将无水乙醇蒸发，获得界面阻燃玻璃纤维。(2)将聚酰胺50-70份、协效剂0.5-3份、增韧剂5-10份、其他助剂1-3份放入高混机混合，将混合物通过料斗加入双螺杆挤出机中，界面阻燃玻璃纤维20-40份通过失重称准确称量，按照一定重量份数通过侧喂料机引入挤出机中，经啮合塑化、混合、挤出、拉条、风干、造粒，得到电子电气用阻燃尼龙复合材料；其中，挤出机温度设置一区至机头：190-280℃。所述阻燃剂为双羧基磷系反应型阻燃剂、乙基桥链dopo衍生物、氰尿酸三聚氰胺盐中的一种，优选双羧基磷系反应型阻燃剂。所述聚酰胺为尼龙6、尼龙66、尼龙610、尼龙1010中的一种，优选尼龙66。所述玻璃纤维为无碱玻纤。所述的阻燃协效剂为纳米钼酸盐、纳米硼酸盐、纳米水合氧化铝中的一种，优选纳米钼酸盐，例如纳米钼酸锌等。所述处理剂为端羧基聚酯、端羟基聚酯、环氧乙烷-环氧丙烷共聚物、乙二醇-环氧乙烷共聚物、乙二醇-乙烯亚胺共聚物中的一种，优选乙二醇-乙烯亚胺共聚物。所述增韧剂为马来酸酐接枝聚苯乙烯、马来酸酐接枝乙丙橡胶、马来酸酐接枝聚烯烃中的一种，优选马来酸酐接枝聚烯烃，例如接枝聚乙烯、聚丙烯等。所述其他助剂为抗氧剂和光稳定剂，其中，抗氧剂为1010、168、624、1098中的一种，优选1098；所述光稳定剂为氰特3808。按照上述方法，通过调整具体组分和份数，制备3种界面阻燃玻璃纤维、3种电子电气用阻燃尼龙材料以及对比例，具体配方如下表1、表2所示。表1界面阻燃玻璃纤维配方组分实施例1实施例2实施例3玻璃纤维1009095无水乙醇6010085端羧基聚酯5端羟基聚酯3环氧乙烷-环氧丙烷共聚物1双羧基磷系反应型阻燃剂8乙基桥链dopo衍生物5氰尿酸三聚氰胺盐10表2对比例与实施例配方组分对比例1实施例1实施例2实施例3pa66446550pa61070玻纤30阻燃剂25实施例130实施例220实施例340纳米钼酸锌0.5纳米硼酸铝23马来酸酐接枝聚苯乙烯10马来酸酐接枝乙丙橡胶1马来酸酐接枝聚乙烯3其他助剂1132本发明产品实施例性能表通过以上表格，可以看出，在实现v-0级别阻燃时，本发明材料明显低吸水性，低线膨胀系数，更高强度、模量和热变形温度、冲击性能，这些均源于本发明材料对增强材料良好性能的保持，这些特点使得本发明材料均可满足电子电气使用要求。以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。当前第1页1 2 3