一种高强度、低收缩、低析出环保阻燃聚酰胺组合物及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高强度、低收缩、低析出环保阻燃聚酰胺组合物及其制备方法，由以下按重量份数计的原料组成：环保阻燃聚酰胺树脂21

【技术实现步骤摘要】
一种高强度、低收缩、低析出环保阻燃聚酰胺组合物及其制备方法


[0001]本专利技术涉及高分子材料领域，尤其是涉及一种高强度、低收缩、低析出环保阻燃聚酰胺组合物及其制备方法。

技术介绍

[0002]聚酰胺是分子链含有重复的酰胺基团
‑
(NHCO)
‑
的一类热塑性树脂的统称，聚酰胺材料具有种类多、产量大、应用广的特点，是目前应用最多的工程塑料。大部分的聚酰胺为部分结晶半透明的树脂，作为工程塑料的聚酰胺分子量一般在1.5
‑
3万，聚酰胺材料具有力学性能优异、软化点高、高耐热、摩擦系数低、耐磨损、自润滑性好、电绝缘性优良、耐溶剂性好等特点，聚酰胺材料的优异性能决定了其广泛的应用领域，但是聚酰胺树脂一般需要经过改性才具有应用的价值，改性技术包括增强改性技术、增韧改性技术、阻燃改性技术、耐候改性技术等。
[0003]聚酰胺材料本身具有一定的阻燃性，但是在新能源汽车电池系统、家电和电子电器等对材料阻燃性能要求高的行业，聚酰胺本身的阻燃性能已不能满足现有的使用要求，尤其是当玻璃纤维增强聚酰胺材料在这些领域使用时，填充玻纤导致的“灯芯”效应使材料容易燃烧，因此，需要对聚酰胺材料的阻燃性能的进行深入的研究。
[0004]中国专利CN201710009054.8首先通过DOPO基反应型磷系阻燃剂与二元胺之间的反应得到阻燃剂盐，然后在66盐聚合为聚酰胺66的过程中加入添加型磷系阻燃剂和阻燃剂盐等组分制得阻燃PA66，制备的阻燃聚酰胺66的极限氧指数大于30％，可以作为塑料应用在齿轮、轴承及汽车部件等产品，也可以制备成纤维并进一步加工成纺织品、军用织物及器材等。中国专利CN201710009053.3通过DOPO基反应型磷系阻燃剂与二元胺之间的反应得到阻燃剂盐，然后在己内酰胺聚合为聚酰胺6的过程中加入添加型磷系阻燃剂和阻燃剂盐等组分制得阻燃聚酰胺6极限氧指数大于29％。中国专利CN201710009055.2通过DPO基反应型磷系阻燃剂与二元胺之间的反应得到阻燃剂盐，然后在66盐聚合为聚酰胺66的过程中加入添加型磷系阻燃剂和阻燃剂盐等组分制得无卤阻燃聚酰胺66极限氧指数大于30％。中国专利CN201710707059.8通过原位聚合得到的阻燃聚酰胺树脂添加少量的阻燃剂或者蒙脱土使PA66 UL94阻燃等级可以达到V
‑
0，并且具有高CTI和优异的机械强度的特点。已公开的专利大部分通过原位聚合得到阻燃聚酰胺树脂，聚酰胺树脂很少直接得到应用，一般需要通过填充体进行改性，改性树脂要求达到UL94 V
‑
0阻燃等级一般还需要额外添加阻燃剂，阻燃剂的加入量影响了聚酰胺材料的力学性能，添加量越多力学性能越低，并且通过共混的方式额外添加阻燃剂还存在高温、高湿状态下(85℃，85％RH)析出的风险，现有的专利缺少对相关风险的评估，无法客观反映真实工况下的材料性能，因此限制了聚酰胺组合物的应用范围。

技术实现思路

[0005]为了填补现有技术的空白，本专利技术提供了一种高强度、低收缩、低析出环保阻燃聚酰胺组合物及其制备方法，模拟聚酰胺材料的实际使用工况，该方法制备的环保阻燃聚酰胺组合物在实现UL94 V
‑
0阻燃等级的基础上，实现了高强度、低析出、低收缩的特点。
[0006]本专利技术通过以下技术方案实现的：
[0007]一种高强度、低收缩、低析出环保阻燃聚酰胺组合物，由按照以下按重量份数计的原料制成：
[0008][0009]所述环保阻燃聚酰胺树脂通过原位聚合的方式合成，分子链中磷元素的含量0.2～1wt％，分子链之间含有2～10wt％的添加型磷系阻燃剂，氧指数≥30％，树脂中生物基单体含量35～45％(重量比)，熔点为235
‑
270℃，相对粘度2.2
‑
4.0。
[0010]所述的填充剂按照形态可以是纤维状或者非纤维状的填充剂，纤维状可以是玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维、芳纶纤维等中的一种或多种，非纤维状的填充可以是晶须、硅灰石、云母、高岭土、玻璃微珠、碳酸钙中的一种或多种。
[0011]所述的阻燃剂是无卤阻燃剂，可以是红磷、磷酸盐、聚磷酸密铵(MPP)、MCA、二乙基次膦酸铝、二乙基次膦酸锌、甲基苯基次磷酸铝、甲基丁基次磷酸铝、甲基环己基基次磷酸铝、金属氢氧化物阻燃剂中的一种或多种。本专利技术阻燃剂优选二乙基次膦酸铝。
[0012]所述的液晶阻燃剂是一种液晶聚合物，简称LCP，密度：1.35
‑
1.45g/cm3；熔化温度：260
‑
350℃；UL94燃烧等级V0。
[0013]所述的协效阻燃剂可以是三氧化二锑、锡酸锌、硫酸锌、硫酸钡等的一种或者多种。本专利技术协效阻燃剂优选锡酸锌。
[0014]所述相容剂是SEBS、SMA树脂、EBA
‑
g
‑
MAH等的一种或多种，相容剂包含上述物质但不局限于这上述物质，本专利技术优选SMA树脂。
[0015]所述抗氧剂是受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂1:1(重量比)的混合物，其中受阻酚类抗氧剂可以是：N,N'
‑
双
‑
(3
‑
(3,5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丙酰基)己二胺，CAS No.23128
‑
74
‑
7；三乙二醇醚
‑
二(3
‑
叔丁基
‑4‑
羟基
‑5‑
甲基苯基)丙酸酯，CAS No.36443
‑
68
‑
2；四[β
‑
(3，5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯,CAS No.6683
‑
19
‑
8等的至少一种,亚磷酸酯类的抗氧剂可以是三[2.4
‑
二叔丁基苯基]亚磷酸酯，CAS N0.31570
‑
04
‑
4；3,
9
‑
二(2,4
‑
二枯基苯氧基)
‑
2,4,8,10
‑
四氧杂
‑
3,9
‑
二磷杂螺[5.5]十一烷，CAS No.154862
‑
43
‑
8；本专利技术受阻酚类抗氧剂优选N,N'
‑
双
‑
(3
‑
(3,5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丙酰基)己二胺，亚磷酸酯类抗氧剂优选三[2.4
‑
二叔丁基苯基]亚磷酸酯。
[0016]所述加工助剂是一种带有极性官能团的树脂类润滑剂，可以聚酰胺分子链之间产生分子间作用力，在剪切作用下可以快速打破聚酰胺树脂分子链间的作用力，有助于液体助燃剂在聚酰胺分子本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
No.23128
‑
74
‑
7；三乙二醇醚
‑
二(3
‑
叔丁基
‑4‑
羟基
‑5‑
甲基苯基)丙酸酯，CAS No.36443
‑
68
‑
2；四[β
‑
(3，5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯,CAS No.6683
‑
19
‑
8等的至少一种,亚磷酸酯类的抗氧剂可以是三[2.4
‑
二叔丁基苯基]亚磷酸酯，CAS N0.31570
‑
04
‑
4；3,9
‑
二(2,4
‑
二枯基苯氧基)
‑
2,4,8,10
‑
四氧杂
‑
3,9
‑
二磷杂螺[5.5]十一烷，CAS No.154862
‑
43

【专利技术属性】
技术研发人员：张海生，颜瑞祥，杜国毅，许建稳，闫廷龙，陈剑锐，蔡青，陈永东，周文，
申请(专利权)人：浙江普利特新材料有限公司重庆普利特新材料有限公司上海普利特化工新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：