消除MCA阻燃尼龙模制品表面皮纹缺陷的方法及模制品与流程

本发明涉及高分子材料，具体涉及一种消除mca阻燃尼龙模制品表面皮纹缺陷的方法及模制品。

背景技术：

1、无卤阻燃剂三聚氰胺氰尿酸盐(mca)，因其含氮量高，受热分解时会产生nh3、h2o、n2、co2、h2ncn等不燃性气体，具有吸热、降温、稀释可燃性气体和氧气浓度的作用，常用作热塑性树脂的阻燃改性剂，尤其适用于阻燃尼龙体系。同时由于mca阻燃剂来源广泛，相比于传统的溴-锑阻燃剂、有机磷系阻燃剂，具有更高的性价比，故在低压电器行业中，mca阻燃尼龙材料被广泛用于制作电气设备壳体，如小型断路器（mcb）外壳件、插座外壳件等。

2、基于制品外观质量和注塑加工效率二者考虑，当前的塑料mcb外壳件表面均非光面，而是设计成带有皮纹的亚光面。外壳件表面的皮纹设计，不仅可规避光面易沾灰或沾指纹影响美观度的缺陷，还能改善注塑成型性，如：注塑加工过程中可使制品表面与模具型腔表面间容纳少些空气，不构成真空吸附，更易后续脱模；改善顶出时的稳定性，避免因滑块或斜顶而产生阴影等，有利于提升注塑制品合格率。以mcb外壳件为例，出于对制品生产效率和加工成本考虑，断路器制造厂商及其外协加工方在采用mca阻燃尼龙材料注塑成型加工mcb外壳时，通常不外接模温机，或接模温机时模温机的水路直接通冷却水以低模温状态（40℃以下）开展注塑成型，以缩短注塑成型周期提升生产产能。但早在2017年，国内知名低压电器厂商如正泰公司、德力西公司相继反馈采用mca阻燃尼龙材料注塑成型mcb外壳件时，外壳表面时常会出现大块的色泽、纹理和反光程度不一致的皮纹缺陷，特别是移印颜色醒目的厂商logo标识位置因注塑成型时离进胶口最远，表面更易出现色泽、纹理不一致的皮纹缺陷，移印后则出现明显的分层问题，严重影响mcb外壳件的视觉美感。为此，正泰公司和德力西公司会同多家mca阻燃尼龙材料生产商花费较长时间和精力以寻求克服该皮纹缺陷的解决方案，最后以提升模具温度至60℃以上以确保mcb外壳件表观质量告终。但如此以来，对于断路器制造厂商及其外协加工方来说，该解决方案不仅要增加模温机购置成本，还需增加用水用电损耗，最主要的是提升模具温度会相应延长制品注塑成型周期，降低mcb外壳件生产效率。据正泰公司和德力西公司及他们的外协加工方统计，相较于不外接模温机或模温控制在40℃以下的生产模式，采用上述方式进行注塑加工生产mcb外壳件的平均生产效率要下降近15%。

3、历经5年之久，以mca阻燃尼龙材料注塑成型mcb外壳件还一直以提升模具温度降低生产效率为代价来消除mcb外壳件皮纹缺陷。作为改性工程塑料生产商，如能从mcb外壳件用材角度出发，在保证材料成本可接受的前提下，通过材料配方设计以实现消除不外接模温机或低模温注塑成型加工mcb外壳件时存有的制品表面色泽、纹理和反光程度不一致的皮纹缺陷目的，必然会深受广大断路器制造厂商及其外协加工方的青睐，具有重要的研究意义和应用价值。

4、对于改性工程塑料生产销售方，在商品逐步同质化的今天，同类竞争产品间，某款材料的成型加工周期哪怕缩短1~2s时间，便可从下游客户端赢取更多的合作机会，获取更多的订单，在市场推广方面占据很大优势。因此，通过材料配方设计以消除mca阻燃尼龙材料低模温或不外接模温机状态下注塑成型制品的表面皮纹缺陷，具有非常重要的现实意义。

技术实现思路

1、本发明的目的在于，针对现有mca阻燃尼龙材料存有的难以攻克的低模温下或不外接模温机状态下注塑成型的塑料模制品易出现制品表面皮纹缺陷技术难题，提供一种消除mca阻燃尼龙模制品表面皮纹缺陷的方法。

2、本发明的上述目的通过以下技术方案予以实现：

3、一种消除mca阻燃尼龙模制品表面皮纹缺陷的方法，所述模制品由mca阻燃尼龙材料在不外接模温机条件下注塑成型制得，该mca阻燃尼龙材料包括以下重量份的原料组分：40~65份的尼龙树脂，5~13份的mca阻燃剂，10~40份的增强填料和0.5~3份的其他助剂；其中，所述尼龙树脂为相对粘度在2.4~3.2的中高粘度pa6树脂。

4、本发明中，相对粘度测试参照gb12006.1-2009，聚酰胺粘数测定方法，在25℃的96％±0.20％(质量分数)溶液的浓硫酸中测量浓度为10 mg/ml尼龙溶液的相对粘度。

5、其中，所述增强填料为玻璃纤维或玻璃纤维与粉体增强填料的复配物。

6、可选的，所述mca阻燃尼龙材料包括以下重量份的原料组分：40~65份的pa6树脂，5~13份mca阻燃剂，10~30份玻璃纤维和0.5~3份其他助剂。

7、可选的，所述mca阻燃尼龙材料包括以下重量份的原料组分：40~65份pa6树脂，5~13份mca阻燃剂，15~ 25份玻璃纤维，10~20份的粉体增强填料和0.5~3份其他助剂；其中，所述pa6树脂为两种或两种以上的相对粘度在2.4~3.2的pa6树脂构成的共混物。

8、在上述技术方案中，所述pa6树脂为相对粘度2.4的pa6树脂和相对粘度2.8的pa6树脂共混物，所述相对粘度2.4的pa6树脂和相对粘度2.8的pa6树脂的用量重量百分比为5:1~1:3。

9、在上述技术方案中，所述pa6树脂为相对粘度2.4的pa6树脂和相对粘度3.2的pa6树脂共混物，所述相对粘度2.4的pa6树脂和相对粘度3.2的pa6树脂的用量重量百分比为6:1~1:1。

10、作为优选，所述粉体增强填料选自硅灰石、高岭土、云母、滑石、粘土、膨润土、蒙脱土、氧化钛、碳酸钙、碳酸镁、白云石、硫酸钙、硫酸钡、玻璃珠、玻璃粉、陶瓷珠、磨碎玻璃纤维中的一种或几种。

11、本发明的另一目的在于，提供一种采用上述消除mca阻燃尼龙模制品表面皮纹缺陷的方法制备而成塑料模制品。

12、在具体应用中，本发明保护的塑料模制品为断路器外壳件，所述断路器外壳件表面无皮纹缺陷；所述断路器外壳件表面进行移印标识后，无皮纹分层问题。

13、与现有技术相比，本发明的有益效果如下：本发明通过构建特定粘度的pa6树脂体系作为mca阻燃尼龙材料的基体树脂，赋予了mca阻燃尼龙材料良好的注塑模具皮纹复制能力，在注塑成型皮纹件时无需外接模温机即可获得表面无皮纹缺陷的良表观制件，既节能降耗，又为塑料制件生产商节省模温机购置成本和为提供相应模温的水电成本；摒弃了传统以牺牲模制品注塑加工生产效率换取良好制件外观质量的解决方式。

技术特征：

1.一种消除mca阻燃尼龙模制品表面皮纹缺陷的方法，其特征在于，所述模制品由mca阻燃尼龙材料在不外接模温机条件下注塑成型制得，该mca阻燃尼龙材料包括以下重量份的原料组分：40~65份尼龙树脂，5~13份mca阻燃剂，10~40份增强填料和0.5~3份其他助剂；其中，所述尼龙树脂为相对粘度在2.4~3.2的pa6树脂。

2.根据权利要求1所述的消除mca阻燃尼龙模制品表面皮纹缺陷的方法，其特征在于，所述增强填料为玻璃纤维或玻璃纤维与粉体增强填料的复配物。

3.根据权利要求2所述的消除mca阻燃尼龙模制品表面皮纹缺陷的方法，其特征在于，所述mca阻燃尼龙材料包括以下重量份的原料组分：40~65份pa6树脂，5~13份mca阻燃剂，10~30份玻璃纤维和0.5~3份其他助剂。

4.根据权利要求2所述的消除mca阻燃尼龙模制品表面皮纹缺陷的方法，其特征在于，所述mca阻燃尼龙材料包括以下重量份的原料组分：40~65份pa6树脂，5~13份mca阻燃剂，15~25份玻璃纤维，10~20份粉体增强填料和0.5~3份其他助剂；其中，所述pa6树脂为两种或两种以上的相对粘度在2.4~3.2的pa6树脂构成的共混物。

5.根据权利要求4所述的消除mca阻燃尼龙模制品表面皮纹缺陷的方法，其特征在于，所述pa6树脂为相对粘度2.4的pa6树脂和相对粘度2.8的pa6树脂共混物，所述相对粘度2.4的pa6树脂和相对粘度2.8的pa6树脂的用量重量百分比为5:1~1:3。

6.根据权利要求4所述的消除mca阻燃尼龙模制品表面皮纹缺陷的方法，其特征在于，所述尼龙树脂为相对粘度2.4的pa6树脂和相对粘度3.2的pa6树脂共混物，所述相对粘度2.4的pa6树脂和相对粘度3.2的pa6树脂的用量重量百分比为6:1~1:1。

7.根据权利要求4~6任一项所述的消除mca阻燃尼龙模制品表面皮纹缺陷的方法，其特征在于，所述粉体增强填料选自硅灰石、高岭土、云母、滑石、粘土、膨润土、蒙脱土、氧化钛、碳酸钙、碳酸镁、白云石、硫酸钙、硫酸钡、玻璃珠、玻璃粉、陶瓷珠、磨碎玻璃纤维中的一种或几种。

8.一种塑料模制品，其特征在于，所述模制品由权利要求1~7任一项所述的消除mca阻燃尼龙模制品表面皮纹缺陷的方法制备而成。

9.根据权利要求8所述的塑料模制品，其特征在于，所述塑料模制品为断路器外壳件，所述断路器外壳件表面无皮纹缺陷。

10.根据权利要求9所述的塑料模制品，其特征在于，所述断路器外壳件表面进行移印标识后，无皮纹分层问题。

技术总结
本发明公开了一种消除MCA阻燃尼龙模制品表面皮纹缺陷的方法，所述模制品由MCA阻燃尼龙材料在不外接模温机条件下注塑成型制得，该MCA阻燃尼龙材料包括以下重量份的原料组分：40~65份尼龙树脂，5~13份MCA阻燃剂，10~40份增强填料和0.5~3份其他助剂；其中，所述尼龙树脂为相对粘度在2.4~3.2的PA6树脂。本发明通过构建特定粘度的PA6树脂体系作为MCA阻燃尼龙材料的基体树脂，赋予了MCA阻燃尼龙材料良好的注塑模具皮纹复制能力，在注塑成型皮纹件时无需外接模温机即可获得表面无皮纹缺陷的良表观制件，既节能降耗，又为塑料制件生产商节省模温机购置成本和为提供相应模温的水电成本；摒弃了传统以牺牲模制品注塑加工生产效率换取良好制件外观质量的解决方式。

技术研发人员：张美荣,刘浪,程海东,周志阳,刘奇龙,张光辉,周永松
受保护的技术使用者：杭州本松新材料技术股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13