一种无卤阻燃抗静电聚酰胺材料及其制备工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种无卤阻燃抗静电聚酰胺材料及其制备工艺，该材料由包含以下重量份的组分制成：聚酰胺树脂22‑42份、碳纤维12‑18份、导电填料14‑23份、增韧剂5‑12份、阻燃剂3‑10份、偶联剂=2‑8份、分散剂1.3‑6.5份、抗氧剂0.3‑2.2份。本发明专利技术将导电填料掺入聚酰胺基体中而最终制成抗静电复合材料，从而克服了由金属材料制成的抗静电材料质量较重、不耐腐蚀、加工困难、价格昂贵的缺点，有利于实现抗静电复合材料的轻质化和耐腐蚀性，从而有利于保持终产品抗静电复合材料的抗静电性能的持久性，聚酰胺基体中添加了无卤阻燃剂，能达到UL‑94V‑0级别，具有良好的阻燃性。

A halogen-free flame retardant antistatic polyamide material and its preparation process

The invention discloses a halogen-free flame-retardant and antistatic polyamide material and its preparation process. The material is made of components comprising 22 42 parts of polyamide resin, 12 18 parts of carbon fiber, 14 23 parts of conductive filler, 5 12 parts of toughening agent, 3 10 parts of flame retardant, coupling agent = 2 8 parts, dispersant 1.3 6.5 parts, and resistance. Oxygen agent 0.3 2.2 phr. In the present invention, conductive filler is added into polyamide matrix to make antistatic composite material, which overcomes the shortcomings of heavy quality, non-corrosion resistance, difficult processing and high price of antistatic material made of metal material, and is beneficial to realizing lightweight and corrosion resistance of antistatic composite material, thereby being beneficial to maintaining. The durability of the antistatic properties of the final product antistatic composites is good. Halogen-free flame retardant is added to the polyamide matrix, which can reach UL 94V 0 level and has good flame retardancy.

【技术实现步骤摘要】
一种无卤阻燃抗静电聚酰胺材料及其制备工艺
本专利技术涉及高分子材料
，具体涉及一种无卤阻燃抗静电聚酰胺材料及其制备工艺。
技术介绍
聚酰胺树脂是性能优异、用途广泛的化工原料，由于具有无毒、质轻、耐磨、耐腐蚀及机械性能好等特性，因此，广泛应用于机械、汽车、化工、仪表等工业领域中。聚酰胺树脂具有很高的表面电阻，在使用中由于摩擦很容易在表面积累电荷，引起静电放电，产生电火花而引起火灾。人们通常通过添加导电填料的方法来改善聚合物的电性能和导热性能，但是，要赋予聚酰胺树脂理想的导电性能和导热性能需要填充大量的导电填料，会导致复合材料的成型加工性能和力学性能大幅度下降。近年来，如何解决尼龙树脂的抗静电和导热问题在高分子复合材料领域引起了高度关注。随着工业技术的发展，对材料的耐高温性能要求越来越高；为了满足需要，材料需要既轻又耐温，具备高强度、尺寸稳定、阻燃等性能。具备阻燃抗静电的聚酰胺成为较理想的材料之一。碳纤维具有高比强度、高比模量、耐高温、导电传热以及热膨胀系数小等优点。因此，通过向聚酰胺树脂里添加碳纤维可以同时起到导电、导热和增强的作用。但是，在使用碳纤维作为导电填料时，如需使聚合物具有较好的导电性必须使碳纤维之间相互连接，形成导电通路。所以，碳纤维的加入量较大，会大幅度提高成本。
技术实现思路
鉴于上述对现有技术的分析，本专利技术提供一种无卤阻燃抗静电聚酰胺材料，解决了现有聚酰胺树脂存在抗静电性能、导电性能和阻燃性能差的问题。本专利技术的另一个目的是提供一种所述无卤阻燃抗静电聚酰胺材料的制备工艺。为了达到上述目的，本专利技术通过以下技术方案来实现的：一种无卤阻燃抗静电聚酰胺材料，该材料由包含以下重量份的组分制成：聚酰胺树脂22-42份；碳纤维12-18份；导电填料14-23份；增韧剂5-12份；阻燃剂3-10份；偶联剂2-8份；分散剂1.3-6.5份；抗氧剂0.3-2.2份。其中，该材料由包含以下重量份的组分制成：聚酰胺树脂30份；碳纤维15份；导电填料19份；增韧剂8.5份；阻燃剂7份；偶联剂5份；分散剂3.8份；抗氧剂1.4份。其中，所述聚酰胺树脂选用聚酰胺6、聚酰胺66、聚酰胺46、聚酰胺1212、芳香族聚酰胺中的一种或两种以上的混合物。其中，所述碳纤维为连续碳纤维，且直径为10-15微米。其中，所述导电填料炭黑、多壁碳纳米管和石墨的混合物，其中，所述混合物中多壁碳纳米管的含量不少于20%，所述炭黑与石墨的重量比不小于2:1。其中，所述阻燃剂为重量比为1:2-1:5的聚膦酸酯和磷酸三苯酯的混合物。其中，所述偶联剂选自硅烷偶联剂、钛酸钾偶联剂或铝酸酯偶联剂。其中，所述分散剂为乙撑双硬酯酰胺、马来酸酐接枝聚乙烯蜡、甲撑双硬酯酰胺、聚酯蜡中的一种或两种以上混合物。其中，所述抗氧剂为受阻酚类或亚磷酸酯类抗氧剂。本专利技术还提供了上述无卤阻燃抗静电聚酰胺材料的制备工艺，包括以下步骤：（1）按上述重量配比称取聚酰胺树脂、导电填料、增韧剂、阻燃剂、偶联剂、分散剂、抗氧剂；（2）将步骤（1）称取的各原料放入高速混合机中混合，获得以上组分混合物；（3）将上述组分混合物由螺杆挤出机的主喂料口加入，再将上述重量的碳纤维从所述螺杆挤出机的碳纤口加入，经螺杆挤出机中挤出造粒和拉条切粒，即得无卤阻燃抗静电聚酰胺材料。其中，螺杆挤出机料筒从加料口到机头各段温度范围为：一区温度280℃，二区温度285℃，三区温度290℃，四区温度295℃，五区温度为300℃，六区温度为305℃，机头温度为310℃，螺杆转速为350rpm，喂料频率为18Hz。本专利技术与现有技术相比，具有如下的有益效果：（1）本专利技术将导电填料掺入聚酰胺基体中而最终制成抗静电复合材料，从而克服了由金属材料制成的抗静电材料质量较重、不耐腐蚀、加工困难、价格昂贵的缺点，有利于实现抗静电复合材料的轻质化和耐腐蚀性，还能克服含有金属电磁屏蔽镀层的电磁屏蔽材料的金属镀层的脱落，从而有利于保持终产品抗静电复合材料的抗静电性能的持久性。（2）本专利技术添加的碳纤维可与导电填料之间相互协同构成相互连接的网格结构，该网格结构与贯穿于复合材料的碳纤维相互连通，形成较好的导电、导热通路，起到较好的导电效果，从而提高材料的抗静电效果。（3）本专利技术在聚酰胺基体中添加了无卤阻燃剂，能达到UL-94V-0级别，具有良好的阻燃性，是一种环保型的阻燃材料。（4）本专利技术的无卤阻燃抗静电聚酰胺材料的制备工艺简单，易于实现，具有广泛的应用前景。具体实施方式以下通过实施例形式，对本专利技术的上述内容再作进一步的详细说明，但不应将此理解为本专利技术上述主题的范围仅限于以下实施例，凡基于本专利技术上述内容所属实现的技术均属于本专利技术的范围。实施例1一种无卤阻燃抗静电聚酰胺材料，该材料由包含以下重量份的组分制成：聚酰胺树脂22份；碳纤维12份；导电填料14份；增韧剂5份；阻燃剂3份；偶联剂2份；分散剂1.3份；抗氧剂0.3份。其中，所述聚酰胺树脂选用聚酰胺6、聚酰胺66、聚酰胺46、聚酰胺1212、芳香族聚酰胺中的一种或两种以上的混合物。其中，所述碳纤维为连续碳纤维，且直径为10-15微米。其中，所述导电填料炭黑、多壁碳纳米管和石墨的混合物，其中，所述混合物中多壁碳纳米管的含量不少于20%，所述炭黑与石墨的重量比不小于2:1。其中，所述阻燃剂为重量比为1:2的聚膦酸酯和磷酸三苯酯的混合物。其中，所述偶联剂选自硅烷偶联剂、钛酸钾偶联剂或铝酸酯偶联剂。其中，所述分散剂为乙撑双硬酯酰胺、马来酸酐接枝聚乙烯蜡、甲撑双硬酯酰胺、聚酯蜡中的一种或两种以上混合物。其中，所述抗氧剂为受阻酚类或亚磷酸酯类抗氧剂。本专利技术还提供了上述无卤阻燃抗静电聚酰胺材料的制备工艺，包括以下步骤：（1）按上述重量配比称取聚酰胺树脂、导电填料、增韧剂、阻燃剂、偶联剂、分散剂、抗氧剂；（2）将步骤（1）称取的各原料放入高速混合机中混合，获得以上组分混合物；（3）将上述组分混合物由螺杆挤出机的主喂料口加入，再将上述重量的碳纤维从所述螺杆挤出机的碳纤口加入，经螺杆挤出机中挤出造粒和拉条切粒，即得无卤阻燃抗静电聚酰胺材料。其中，螺杆挤出机料筒从加料口到机头各段温度范围为：一区温度280℃，二区温度285℃，三区温度290℃，四区温度295℃，五区温度为300℃，六区温度为305℃，机头温度为310℃，螺杆转速为350rpm，喂料频率为18Hz。实施例2一种无卤阻燃抗静电聚酰胺材料，该材料由包含以下重量份的组分制成：聚酰胺树脂42份；碳纤维18份；导电填料23份；增韧剂12份；阻燃剂10份；偶联剂8份；分散剂6.5份；抗氧剂2.2份。其中，所述聚酰胺树脂选用聚酰胺6、聚酰胺66、聚酰胺46、聚酰胺1212、芳香族聚酰胺中的一种或两种以上的混合物。其中，所述碳纤维为连续碳纤维，且直径为10-15微米。其中，所述导电填料炭黑、多壁碳纳米管和石墨的混合物，其中，所述混合物中多壁碳纳米管的含量不少于20%，所述炭黑与石墨的重量比不小于2:1。其中，所述阻燃剂为重量比为1:5的聚膦酸酯和磷酸三苯酯的混合物。其中，所述偶联剂选自硅烷偶联剂、钛酸钾偶联剂或铝酸酯偶联剂。其中，所述分散剂为乙撑双硬酯酰胺、马来酸酐接枝聚乙烯蜡、甲撑双硬酯酰胺、聚酯蜡中的一种或两种以上混合物。其中，所述抗氧剂为受阻酚类或本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无卤阻燃抗静电聚酰胺材料，其特征在于，该材料由包含以下重量份的组分制成：聚酰胺树脂                          22‑42份；碳纤维                              12‑18份；导电填料                            14‑23份；增韧剂                              5‑12份；阻燃剂                              3‑10份；偶联剂                              2‑8份；分散剂                              1.3‑6.5份；抗氧剂                              0.3‑2.2份。

【技术特征摘要】
1.一种无卤阻燃抗静电聚酰胺材料，其特征在于，该材料由包含以下重量份的组分制成：聚酰胺树脂22-42份；碳纤维12-18份；导电填料14-23份；增韧剂5-12份；阻燃剂3-10份；偶联剂2-8份；分散剂1.3-6.5份；抗氧剂0.3-2.2份。2.根据权利要求1所述的无卤阻燃抗静电聚酰胺材料，其特征在于，该材料由包含以下重量份的组分制成：聚酰胺树脂30份；碳纤维15份；导电填料19份；增韧剂8.5份；阻燃剂7份；偶联剂5份；分散剂3.8份；抗氧剂1.4份。3.根据权利要求1所述的无卤阻燃抗静电聚酰胺材料，其特征在于，所述聚酰胺树脂选用聚酰胺6、聚酰胺66、聚酰胺46、聚酰胺1212、芳香族聚酰胺中的一种或两种以上的混合物。4.根据权利要求1所述的无卤阻燃抗静电聚酰胺材料，其特征在于，所述碳纤维为连续碳纤维，且直径为10-15微米。5.根据权利要求1所述的无卤阻燃抗静电聚酰胺材料，其特征在于，所述导电填料炭黑、多壁碳纳米管和石墨的混合物，其中，所述混合物中多壁碳纳米管的含量不少于20%，所述炭黑与石墨的重量比不小于2:1。6.根据权利要求1所述的无卤阻燃抗静电聚酰胺材料，其特征在于，所述阻燃剂为重量比为1:2-1:5的聚膦酸酯和磷酸三苯酯的混合物。7.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪金云，
申请(专利权)人：合肥卓创新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34