【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高分子材料，具体涉及一种减速机用高强度阻燃复合材料及其制备方法。
技术介绍
1、高强度阻燃塑料不仅是国民经济的重要基础产业，也是未来制造业的重要支柱以及能够获得技术竞争优势的关键性领域。近年来，伴随着制造业的高速发展，产品的更新换代也在不断的加快步伐，智能化、新材料以及新工艺共同推动塑料行业的不断发展。塑料占据了零部件生产40%左右的份额，由此可见高强度阻燃塑料是现代制造生产过程中的关键材料。
2、聚酰胺俗称尼龙，是在大分子主链重复结构中含有酰胺基团，并能形成一定氢键密度的高聚物的总称。最初尼龙只是用作制造纤维的原料，后来随着加工技术的发展，而且尼龙本身具有强韧耐磨、自润滑性好、使用温度范围宽等优点，在汽车、电子电气、体育用品、机械、包装等领域的用量逐年增加，在工程塑料中占有重要的位置。
3、尼龙可在一些领域来代替铜、有色金属，制作机械、化工、电器零件，如减速机泵齿轮、高压密封圈、塑料管等。20世纪50年代人们开始把尼龙用在减速机周边部件，以取代金属满足机械设备轻量化、降低成本的要求。
4、脂肪族聚酰胺因具有结晶速率快、结晶度高和优良的力学性能等优点而广泛应用于生活的方方面面。但它们的耐热性能普遍不高，无法长期在高温条件下使用，这也限制了它的应用。全芳香族聚酰胺具有很好的耐高温和耐低温性能，主要用于防弹衣、航天、原子能工业等高科技领域。半芳香族聚酰胺，比如尼龙12t，在一定程度上弥补了脂肪族聚酰胺耐热性不足的缺点，属于耐热聚酰胺，又比全芳香尼龙加工性能好，主要在机械设备领域广泛使
技术实现思路
1、针对现有技术不足，本专利技术要解决的技术问题是，提供一种减速机用高强度阻燃复合材料及其制备方法。该复合材料显著改善了尼龙材料的阻燃性能，且兼具优良的加工性能、机械性能，可用于制造减速机等机械领域相关配件，满足其使用环境的高强度、阻燃的技术要求。
2、为了达到上述目的，本专利技术第一方面公开了一种减速机用高强度阻燃复合材料，包括如下重量份的组分：
3、尼龙12t 60-70份、纤维增强填料20-30份、烷基次膦酸盐10-15份、纳米硅藻土4-8份、季戊四醇2-4份、石墨烯4-10份、偶联剂1-3份、流动改性剂1-3份。
4、本专利技术选择尼龙12t作为基体树脂。尼龙12t是由单体十二碳二元胺和对苯二甲酸经过高温高压缩合聚合而成，可以经注塑或挤出成型，同时具有较好的耐高温性和尺寸稳定性。单体十二碳二元胺中超长的柔性链降低了尼龙12t的酰胺键密度，不仅降低了尼龙12t的吸水率，而且赋予了尼龙12t一定的韧性，抗冲击性能也非常好，可以满足机械设备恶劣环境下的使用要求。
5、进一步的，所述纤维增强填料为玻璃纤维、碳纤维、晶须纤维中的一种或几种。所述玻璃纤维横截面可以为各种形式，如圆形、椭圆形、矩形或其它异形，优选为圆形和矩形横截面的玻璃纤维。碳纤维可以为沥青基碳纤维、聚丙烯腈基碳纤维、粘胶基碳纤维中的一种或几种。晶须可以为钛酸钾晶须、氧化锌晶须、硫酸钙晶须、硼酸铝晶须、碱式硫酸镁晶须、碳酸钙晶须中的一种或多种。
6、为了提高尼龙12t的阻燃效果，本专利技术添加了一定量烷基次膦酸盐阻燃剂。烷基次膦酸盐的由于其中磷的百分含量高，不含磷-氧基团，水解稳定性和阻燃性优异，而且阳离子的存在可防止阻燃剂挥发损失和污染环境，同时，这些阳离子的盐具有较好的抑烟作用。但是，单一的烷基次膦酸盐阻燃效果有限，且其在尼龙中存在易析出的技术问题。为此，本专利技术添加了一定量纳米硅藻土和季戊四醇。硅藻土主要包含硅氧化物，以及一定量的氧化镁、氧化铝等金属氧化物。具有质地轻、孔隙多、吸水性强、化学稳定性高等特点。不仅可以作为烷基次膦酸盐的阻燃协效剂，而且能够有效提高热稳定性和残余率。为了改善烷基次膦酸盐阻燃剂和纳米硅藻土的分散性能，本专利技术还添加了一定量季戊四醇。季戊四醇不仅起到了分散剂的作用，而且其本身还是一种优良的成碳剂，可以与烷基次膦酸盐、硅藻土形成磷-硅-碳的阻燃体系，提高阻燃效果。在高温尼龙材料中，随着机械加工过程中高温的作用，烷基次膦酸盐阻燃剂和季戊四醇极易发生表面析出的现象，而硅藻土具有优异的吸附性能，可以改善烷基次膦酸盐阻燃剂和季戊四醇的分散性能，防止加工过程中烷基次膦酸盐阻燃剂和季戊四醇的析出，提高产品表面性能。而且硅藻土在燃烧过程中可以吸附或者阻碍可燃气体的释放，减缓火焰的蔓延以及烟气的扩散。
7、石墨烯可以起到导热和阻燃的作用。石墨烯的添加使填料之间的距离较低并且有较高的界面面积，促进了致密炭层的形成。由于石墨烯具有优秀的导热性能，聚合物内部可以形成完整的导热网络，当聚合物受热时，可以加速热量从高温区向低温区传播，从而延长引燃时间。并且石墨烯具有片层结构，可以提高熔体粘度，发挥抗滴落的作用，防止出现熔滴现象。进一步的，石墨烯用量为6-8份，该范围内既可以充分发挥石墨烯的阻燃、增强作用，又避免了石墨烯用量过多导致的相容性问题。
8、进一步的，所述烷基次膦酸盐为二乙基次膦酸铝。
9、进一步的，所述纳米硅藻土粒径为50-500nm。
10、进一步的，所述偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂中的一种或几种。
11、进一步的，所述流动改性剂为季戊四醇硬脂酸酯、滑石粉、聚乙烯蜡中的一种或几种。
12、进一步的，所述的一种减速机用高强度阻燃复合材料包括如下重量份的组分：尼龙12t 65份、玻璃纤维25份、烷基次膦酸盐13份、纳米硅藻土6份、季戊四醇3份、石墨烯6份、偶联剂2份、流动改性剂2份。
13、本专利技术第二方面公开了一种减速机用高强度阻燃复合材料的制备方法，包括以下步骤：
14、（1）按配比称量各组分，将尼龙12t、烷基次膦酸盐、纳米硅藻土、季戊四醇、石墨烯、偶联剂、流动改性剂在高速混合机中混合均匀，得到预混物；
15、（2）将预混物通过主喂料口加入到双螺杆挤出机中，将纤维增强填料通过侧喂料口加入到双螺杆挤出机中，物料经双螺杆挤出机熔融挤出；
16、（3）经双螺杆挤出机熔融挤出的产物经过冷却、切粒、筛分、干燥，得到减速机用高强度阻燃复合材料。
17、进一步的，所述双螺杆挤出机挤出温度控制在310-320℃，螺杆转速控制在400-600r/min。
18、进一步的，所述冷却采用水冷工艺。
19、与现有技术相比，本专利技术的优点和积极效果在于：提供了一种减速机用高强度阻燃复合材料及其制备方法。该复合材料显著改善了pa12t材料的阻燃性能，且兼具优良的加工性能、机械性能。烷基次膦酸盐阻燃性优异，而且阳离子的存在可防止阻燃剂挥发损失，同时，这些阳离子的盐具有较好的抑烟作用。纳米硅藻土可以作为烷基次本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种减速机用高强度阻燃复合材料，其特征在于，包括如下重量份的组分：
2.如权利要求1所述的一种减速机用高强度阻燃复合材料，其特征在于，所述纤维增强填料为玻璃纤维、碳纤维、晶须纤维中的一种或几种。
3.如权利要求1所述的一种减速机用高强度阻燃复合材料，其特征在于，所述烷基次膦酸盐为二乙基次膦酸铝。
4.如权利要求1所述的一种减速机用高强度阻燃复合材料，其特征在于，所述纳米硅藻土粒径为50-500nm。
5.如权利要求1所述的一种减速机用高强度阻燃复合材料，其特征在于，所述偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂中的一种或几种。
6.如权利要求1所述的一种减速机用高强度阻燃复合材料，其特征在于，所述流动改性剂为季戊四醇硬脂酸酯、滑石粉、聚乙烯蜡中的一种或几种。
7.如权利要求1所述的一种减速机用高强度阻燃复合材料，其特征在于，包括如下重量份的组分：尼龙12T 65份、玻璃纤维25份、烷基次膦酸盐13份、纳米硅藻土6份、季戊四醇3份、石墨烯6份、偶联剂2份、流动改性剂2份。
8.如权利要求1-
9.如权利要求8所述的一种减速机用高强度阻燃复合材料的制备方法，其特征在于，所述双螺杆挤出机挤出温度控制在310-320℃，螺杆转速控制在400-600r/min。
10.如权利要求8所述的一种减速机用高强度阻燃复合材料的制备方法，其特征在于，所述冷却采用水冷工艺。
...【技术特征摘要】
1.一种减速机用高强度阻燃复合材料，其特征在于，包括如下重量份的组分：
2.如权利要求1所述的一种减速机用高强度阻燃复合材料，其特征在于，所述纤维增强填料为玻璃纤维、碳纤维、晶须纤维中的一种或几种。
3.如权利要求1所述的一种减速机用高强度阻燃复合材料，其特征在于，所述烷基次膦酸盐为二乙基次膦酸铝。
4.如权利要求1所述的一种减速机用高强度阻燃复合材料，其特征在于，所述纳米硅藻土粒径为50-500nm。
5.如权利要求1所述的一种减速机用高强度阻燃复合材料，其特征在于，所述偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂中的一种或几种。
6.如权利要求1所述的一种减速机用高强度阻燃复合材料，其特征在于，所述流动改性剂为...
【专利技术属性】
技术研发人员：安利书，冯鑫，李文，
申请(专利权)人：淄博纽氏达特行星减速机有限公司，
类型：发明
国别省市：
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