提高无卤阻燃增强尼龙的高温环境下的电性能的方法和应用流程与流程

本发明涉及尼龙材料制备，具体为一种提高无卤阻燃增强尼龙的高温环境下的电性能的方法和应用流程。

背景技术：

1、玻纤增强尼龙，由于其机械强度高，耐疲劳性能突出、耐腐蚀、耐热性能好等特点广泛应用于电子电器领域，常见的玻纤增强尼龙为易燃材料，一般需要增加无卤阻燃剂以达到阻燃目的，该种无卤阻燃增强尼龙常用于高压连接器或电源接触部分，用于绝缘保护，由于其应用环境多为室外，因此提高无卤阻燃增强尼龙在高温环境下的阻燃性和抗电击穿性能，对于维护设备安全有着深远意义。

2、现有的无卤阻燃增强尼龙制备时由于添加的无卤阻燃剂粉末无法有效与树脂混合，不仅导致无卤阻燃剂的分布不均影响材料的阻燃性能，而且在树脂包裹无卤阻燃剂区域易形成空隙甚至裂纹，从而影响材料的抗热击穿性，同时传统的玻纤由于外壁光滑，与树脂结合性较差，且纤细的玻纤耐弯折效果较差，与树脂混合时容易在界面处形成微小缝隙，一定程度上降低材料的机械强度。

技术实现思路

1、（一）解决的技术问题

2、针对现有技术的不足，本发明提供了一种提高无卤阻燃增强尼龙的高温环境下的电性能的方法和应用流程，以解决上述背景技术中提出的问题。

3、（二）技术方案

4、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种提高无卤阻燃增强尼龙的高温环境下的电性能的方法，包括以下步骤：

5、s1、改性十字型玻璃纤维的制备：

6、s1-1、在喷射装置外侧安装十字型毛细喷丝头；

7、s1-2、将熔融状态的微晶玻璃注入静电纺丝机溶液储存装置内，通过控制熔体温度和电场强度，在收集装置内对十字型玻璃纤维进行收集；

8、s1-3、在冷却后的十字型玻璃纤维喷洒硅烷偶联剂溶液，并通过真空干燥、粉碎，筛分得到改性十字型玻璃纤维；

9、s2、无卤阻燃复配物的制备：

10、s2-1、按重量配比1：10分别称取费托蜡和硅系阻燃剂；

11、s2-2、将s2-1步骤中称取的原料分别加入球磨混合机中，室温球磨20—30min，得到两组球磨料，再将两组球磨料加入y型混料机，三维混合30—40min进行造粒，得到无卤阻燃复配物；

12、s3、按相应重量配比称取如下原料：

13、树脂 30%—50%；

14、改性十字型玻璃纤维 10%—30%；

15、无卤阻燃复配物 10%—30%；

16、抗氧剂 1%—3%；

17、抗电击穿高温稳定剂 5%—10%；

18、s4、将称取的树脂，无卤阻燃复配物和抗氧剂依次加入高速混合机中，室温混合15—20min；

19、其中混合机转速为600-800r/min，且每正向混合5分钟后，均停机对混合物进行搅拌，随后反向混合5分钟，直至混合总时长达到规定混合时间；

20、s5、将s4中混合后的物料加入双螺杆挤出机的料斗中，在第二段侧向加料口中加入s3中称量的改性十字玻璃纤维和抗电击穿高温稳定剂，经熔融共混挤出、冷却、干燥，切粒即得无卤阻燃增强尼龙母料；

21、其中双螺杆挤出机温度设置为：一段温度265-270℃，二段、三段和四段温度均为270-275℃，五段温度275-280℃，螺杆转速320-380r/min。

22、作为进一步优选，所述s1-3中改性十字型玻璃纤维最大直径a为300-500nm，且最大直径a与最小直径b之比为3-5：1。

23、作为进一步优选，所述s2-1中硅系阻燃剂为硅氧烷、硅酸铝钾、氧化镁硅酸镁、硅酸铝的一种或多种。

24、作为进一步优选，所述s2-1中费托蜡为相对分子质量为500-550的直链、饱和高碳烷烃。

25、作为进一步优选，所述s2-2中球磨机磨球为二氧化硅、二氧化锆、玛瑙的任一种，球墨罐材质与磨球保持一致，且磨球中大球：中球：小球的质量比为2:5:3。

26、作为进一步优选，所述抗电击穿高温稳定剂为氧化铝、氮化铝、氮化硼、氮化锆的一种或多种。

27、本发明还提供一种无卤阻燃增强尼龙的高温环境下的应用流程，采用上述方法制备的无卤阻燃增强尼龙母料，将其进行熔融、注塑成型，即得半成品塑料，再对半成品塑料进行热处理，即可得无卤阻燃增强尼龙成品，将制得的成品应用于高压连接器或电源接触部分，用于提供绝缘保护。

28、有益效果

29、本发明提供了一种提高无卤阻燃增强尼龙的高温环境下的电性能的方法和应用流程，具备以下有益效果：

30、本发明通过将树脂、改性十字型玻璃纤维、无卤阻燃复配物、抗氧剂和抗电击穿高温稳定剂按一定质量比混合，并通过双螺杆挤出成型得到无卤阻燃增强尼龙母料，通过制备十字型玻璃纤维，可增大玻璃纤维与树脂的接触面积，且提高玻璃纤维的抗弯性能，从而提高母料的抗弯强度，通过对十字型玻璃纤维外部包覆硅烷偶联剂，大大提高螺杆混合时，改性十字型玻璃纤维与树脂混合的均匀性，减少母料缝隙和孔洞的产生，提高母料的均匀度；

31、而且，通过在硅系阻燃剂硅氧烷、硅酸铝钾、氧化镁硅酸镁、硅酸铝的一种或多种外部包覆费托蜡制备无卤阻燃复配物，可降低混料时阻燃剂与树脂的混合难度，提高无卤阻燃复配物分布的均匀性，从而提高材料的阻燃性；

32、最后，通过第二段侧向加料口加入抗电击穿高温稳定剂氧化铝、氮化铝、氮化硼、氮化锆的一种或多种，高温环境中经过螺杆剪切使得同步加入的改性十字型玻璃纤维表面的硅烷偶联剂发生部分交联，增加材料的阻隔性，同时硅烷偶联剂被螺杆剪切过程中带动抗电击穿高温稳定剂移动，提高抗电击穿高温稳定剂的分布范围，且在硅烷偶联剂交联过程中，抗电击穿高温稳定剂对其形成的空隙进行填充，进一步降低母料的孔隙率，提高材料的抗热击穿性。

技术特征：

1.一种提高无卤阻燃增强尼龙的高温环境下的电性能的方法，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的提高无卤阻燃增强尼龙的高温环境下的电性能的方法，其特征在于：所述s1-3中改性十字型玻璃纤维最大直径a为300-500nm，且最大直径a与最小直径b之比为3-5：1。

3.根据权利要求1所述的提高无卤阻燃增强尼龙的高温环境下的电性能的方法，其特征在于：所述s2-1中硅系阻燃剂为硅氧烷、硅酸铝钾、氧化镁硅酸镁，硅酸铝的一种或多种。

4.根据权利要求3所述的提高无卤阻燃增强尼龙的高温环境下的电性能的方法，其特征在于：所述s2-1中费托蜡为相对分子质量为500-550的直链、饱和高碳烷烃。

5.根据权利要求4所述的提高无卤阻燃增强尼龙的高温环境下的电性能的方法，其特征在于：所述s2-2中球磨机磨球为二氧化硅、二氧化锆、玛瑙的任一种，球墨罐材质与磨球保持一致，且磨球中大球：中球：小球的质量比为2:5:3。

6.根据权利要求1所述的提高无卤阻燃增强尼龙的高温环境下的电性能的方法，其特征在于：所述抗电击穿高温稳定剂为氧化铝、氮化铝、氮化硼、氮化锆的一种或多种。

7.一种无卤阻燃增强尼龙的高温环境下的应用流程，其特征在于：采用权利要求1-6任意一项所述方法制备的无卤阻燃增强尼龙母料，将其进行熔融、注塑成型，即得半成品塑料，再对半成品塑料进行热处理，即可得无卤阻燃增强尼龙成品，将制得的成品应用于高压连接器或电源接触部分，用于提供绝缘保护。

技术总结
本发明提供一种提高无卤阻燃增强尼龙的高温环境下的电性能的方法和应用流程，包括以下步骤：制备改性十字型玻璃纤维；制备无卤阻燃复配物；按相应重量配比称取相应原料，并通过双螺杆挤出机经熔融共混挤出、冷却、干燥，切粒即得无卤阻燃增强尼龙母料。本发明通过在无卤阻燃增强尼龙母料制备过程中加入改性十字型玻璃纤维，无卤阻燃复配物和抗电击穿高温稳定剂，提高母料的抗弯强度和阻燃性，同时减少母料缝隙和孔洞的产生，提高材料的抗热击穿性。

技术研发人员：龙志雄,姚璐,黄兆柱,成超雄,童盈盈
受保护的技术使用者：广东伟的新材料股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/2