一种低气味阻燃聚酰胺复合材料及其制备方法和应用与流程

本发明涉及高分子材料，特别涉及一种低气味阻燃聚酰胺复合材料及其制备方法和应用。

背景技术：

1、聚酰胺，俗称尼龙，是一种重要的热塑性工程塑料，因其具有强度高、自润滑性好、耐磨、耐油和易于成型加工等诸多优良性能，而被广泛应用于汽车、机械零部件、电子电器、家电、新能源等领域。次膦酸盐阻燃聚酰胺，由于具有优异的综合力学性能、易着色、易加工、cti高等特点，常用于连接器，低压电器，储能等行业。但次膦酸盐阻燃聚酰胺的气味较重，很难应用在汽车、电子电气等领域。因此目前亟需一种低气味且高冲击强度的聚酰胺复合材料，以满足汽车、电子电器、储能、连接器等行业的需求。

技术实现思路

1、针对现有技术中的缺陷，本发明提出了一种低气味高冲击强度的阻燃聚酰胺复合材料及其制备方法和应用。

2、本发明提供一种低气味阻燃聚酰胺复合材料，以重量份计，包括如下组分：聚酰胺树脂20-60份，如20、25、30、40、45、55、60份；二乙基次膦酸铝13-30份，如13、15、18、20、25、30份；协效阻燃剂4-10份，如4、6、8、10份；玻璃纤维15-40份，如15、20、25、30、40份；聚乙二醇1-5份，如1、2、3、5份；热稳定助剂0.1-2份，如0.1、0.2、0.5、1、2份；

3、其中，聚酰胺树脂占组合物的质量百分含量为33％-48％。

4、进一步地，所述聚乙二醇的数均分子量为4000-8000。

5、在阻燃聚酰胺复合材料中，同时添加聚乙二醇和热稳定性助剂可以显著改善无卤阻燃尼龙产品的气味等级。

6、进一步地，所述热稳定助剂为酚类热稳定剂、含磷热稳定剂、胺类热稳定剂、含铜热稳定剂中的任意一种。上述酚类热稳定剂为含有酚基的分子，如1010，但不限于此；上述含磷热稳定剂为含有磷元素的分子，优选亚磷酸或亚磷酸酯类抗氧剂，如双(2,6-二叔丁基-4-甲基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯，2,2-亚乙基二(4,6-二-叔-丁基苯)氟亚磷酸酯，亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯，更优选2,2-亚乙基二(4,6-二-叔-丁基苯)氟亚磷酸酯；上述的胺类热稳定剂为含有胺的分子，如hals-944、nyrostab s-eed，但不限于此；上述的含铜热稳定剂是指含有铜盐和碱金属的卤化物和/或碱土金属的卤化物的混合物稳定剂。

7、进一步地，所述热稳定助剂为含磷热稳定剂。

8、进一步地，所述聚酰胺树脂为一种或多种二元羧酸和一种或多种二元胺的缩合产物、一种或多种氨基羧酸的缩合产物、一种或多种环内酰胺的开环聚合产物中的任意一种，优选pa66或pa610。

9、进一步地，所述聚酰胺树脂的相对粘度为2.0-3.4。所述聚酰胺树脂的0.01g/ml浓度浓硫酸溶液在25℃下测试的相对粘度为2.0-3.4。所述相对粘度的检测方法为：称取0.5g聚酰胺树脂，转移到50ml容量瓶中，加入约40ml 96％质量分数的浓硫酸，超声波振荡直至聚酰胺树脂完全溶解，将溶液冷却至25℃，用浓硫酸稀释至刻度，并混合均匀，测试25℃时0.01g/ml的聚酰胺树脂溶液经过乌氏粘度计的流经时间，记为t1，用同一粘度计测试溶剂浓硫酸的流经时间，记为t2，t1/t2即为相对粘度。

10、进一步地，所述协效阻燃剂为聚磷酸三聚氰胺、三聚氰胺聚磷酸铝、三聚氰胺聚磷酸镁、氰尿酸三聚氰胺、三聚氰胺聚磷酸锌、硼酸锌中的一种或者多种，优选聚磷酸三聚氰胺与硼酸锌。

11、本发明的阻燃剂为二乙基次磷酸铝与以上协效阻燃剂的复配，优选二乙基次磷酸铝与聚磷酸三聚氰胺或三聚氰胺聚磷酸铝的复配，更优选二乙基次磷酸铝与聚磷酸三聚氰胺的复配。

12、进一步地，所述玻璃纤维为e玻璃纤维、a玻璃纤维、s玻璃纤维、d玻璃纤维、c玻璃纤维、石英玻璃纤维中的至少一种，优选无碱玻璃纤维。

13、进一步地，所述聚酰胺复合材料还包括润滑剂，润滑剂为烃类、酯类、醇类、脂肪酸类、脂肪酸酰胺类、金属皂类中的至少一种；优选酯类润滑剂，如脂肪酸酯、多元醇酯、聚乙二醇酯。润滑剂为0-1重量份。

14、本发明所述组合物，在不损害本发明的效果的情况下，还可以含有色粉，所述色粉为0-2重量份。

15、本发明还提供所述的聚酰胺复合材料的制备方法，包括将各组分混合，挤出和造粒的步骤；

16、其中，具体步骤为：按重量份称取各组分，取除玻璃纤维外的各组分在高混机中混合3-10min，然后加入双螺杆挤出机主喂料斗，取玻璃纤维从第六节螺筒侧喂料斗加入，充分塑化、熔融后挤出、拉条、冷却、切粒，制得聚酰胺复合材料。其中，双螺杆挤出机的螺杆转速为300-800rpm，长径比为36:1-48:1，挤出机各段螺筒温度为160℃-250℃，机头温度为230℃-260℃。

17、本发明还提供所述的聚酰胺复合材料在制备汽车和电子电器材料中的应用。

18、综上，与现有技术相比，本发明达到了以下技术效果：

19、(1)本发明的聚酰胺复合材料成功解决了阻燃聚酰胺气味严重的问题。

20、(2)本发明的聚酰胺复合材料的缺口冲击强度高。

技术特征：

1.一种低气味阻燃聚酰胺复合材料，其特征在于，以重量份计，包括如下组分：

2.根据权利要求1所述的聚酰胺复合材料，其特征在于，所述聚乙二醇的数均分子量为4000-8000。

3.根据权利要求1所述的聚酰胺复合材料，其特征在于，所述热稳定助剂为酚类热稳定剂、含磷热稳定剂、胺类热稳定剂、含铜热稳定剂中的任意一种。

4.根据权利要求1或3所述的聚酰胺复合材料，其特征在于，所述热稳定助剂为含磷热稳定剂。

5.根据权利要求1所述的聚酰胺复合材料，其特征在于，所述聚酰胺树脂为一种或多种二元羧酸和一种或多种二元胺的缩合产物、一种或多种氨基羧酸的缩合产物、一种或多种环内酰胺的开环聚合产物中的任意一种，优选pa66或pa610。

6.根据权利要求1或5所述的聚酰胺复合材料，其特征在于，所述聚酰胺树脂的相对粘度为2.0-3.4。

7.根据权利要求1所述的聚酰胺复合材料，其特征在于，所述协效阻燃剂为聚磷酸三聚氰胺、三聚氰胺聚磷酸铝、三聚氰胺聚磷酸镁、氰尿酸三聚氰胺、三聚氰胺聚磷酸锌、硼酸锌中的一种或者多种。

8.根据权利要求1所述的聚酰胺复合材料，其特征在于，所述玻璃纤维为e玻璃纤维、a玻璃纤维、s玻璃纤维、d玻璃纤维、c玻璃纤维、石英玻璃纤维中的至少一种。

9.权利要求1-8任意一项所述的聚酰胺复合材料的制备方法，其特征在于，包括将各组分混合，挤出和造粒的步骤。

10.权利要求1-8任意一项所述的聚酰胺复合材料在制备汽车和电子电器材料中的应用。

技术总结
本发明公开了一种低气味阻燃聚酰胺复合材料及其制备方法和应用。所述聚酰胺复合材料，以重量份计，包括如下组分：聚酰胺树脂20‑60份、二乙基次膦酸铝13‑30份、协效阻燃剂4‑10份、玻璃纤维15‑40份、聚乙二醇1‑5份、热稳定助剂0.1‑2份。本发明的聚酰胺复合材料成功解决了阻燃聚酰胺气味严重的问题且缺口冲击强度高。

技术研发人员：胡泽宇,陈平绪,叶南飚,王丰,金雪峰,丁超,郑一泉,吴长波,易新,张亚军
受保护的技术使用者：金发科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/29