【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高分子材料，尤其是一种阻燃增强尼龙6组合物及其制备方法与应用。
技术介绍
1、尼龙(nylon)，英文名称polyamide(简称pa)，密度1.15g/cm3，是分子主链上含有重复酰胺基团[nhco]的热塑性树脂总称。尼龙作为结构性材料，对其力学性能、阻燃方面提出了很高的要求，在尼龙中加入玻纤，力学性能、耐热性、尺寸稳定性、耐老化性能有明显的提高。随着对周边制品的安全要求越来越高，把阻燃尼龙的阻燃性提高到v0级的目标也越来越迫切。
2、然而，含有玻纤的尼龙材料，其表面受热熔融分解时，玻纤类似一个导管，尼龙熔融分解的熔体沿着玻纤向火源或温度高场移动，熔融部分进而分解成燃烧所需要的可燃物。燃烧后，玻纤的吸管效应就更明显，燃烧提供的热量导致聚合物分解产生燃料，燃料维持燃烧，构成循环，这就是业内所常说的“灯芯效应”。而如果没有玻纤充当“烛芯”的条件，聚合物在整个面上燃烧，要困难的多。所以，含有玻纤的尼龙材料比纯尼龙还易燃，发热量大，且燃烧时产生火焰滴落，引发更大范围的燃烧，大大限制了它在阻燃领域的应用。
技术实现思路
1、基于此，本专利技术的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种高强度、高阻燃性，环保的阻燃增强尼龙6组合物及其制备方法与应用。
2、为实现上述目的，本专利技术所采取的技术方案为：一种阻燃增强尼龙6组合物，包括以下重量份的组分：尼龙6 1000份、玻璃纤维100-600份、复配阻燃剂70-150份、钛酸酯偶联剂3-10份、抗氧剂2-
3、本专利技术通过尼龙6、玻璃纤维、复配阻燃剂、钛酸酯偶联剂的联合使用，制备得到了高强度、高阻燃性，环保的阻燃增强尼龙6组合物。本专利技术通过特种偶联剂新烷氧基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯，分子结构中有三个具有有机反应活性的官能团，包括二辛基焦磷酸酰氧基和一个具有烯醚结构的新烷氧基，不仅能够较好的使阻燃剂均匀的分散在尼龙组合物中，还能够大幅增加玻璃纤维、阻燃剂与尼龙基体的界面结合力。进一步提升阻燃性能和力学性能。本专利技术通过纳米磷酸锆、环状膦酸酯的复配阻燃剂，二者协同作用形成大量碳层“屏障”，阻隔可燃气体、氧气和热量的传输，使玻璃纤维无法发挥“灯芯效应”，大大提高了玻璃纤维增强尼龙组合物的阻燃能力。本专利技术中纳米磷酸锆为片状纳米材料，层间含有大量的酸点和lewis酸点。磷酸锆与环状膦酸酯复配使用，当尼龙组合物燃烧时，环状膦酸酯在燃烧过程中释放出膦酸酯分解产物，该产物可以在燃烧区域形成凝胶层，纳米磷酸锆可以快速催化尼龙交联成炭，二者协同作用形成大量碳层“屏障”，阻隔可燃气体、氧气和热量的传输，使玻璃纤维无法发挥“灯芯效应”，大大提高了玻璃纤维增强尼龙组合物的阻燃能力。
4、优选地，所述纳米磷酸锆的平均粒径d50为100-2000nm。
5、优选地，所述尼龙6根据astm d1238-2010在测试温度235℃、载荷2.16kg的条件下的熔融指数为10-120g/10min；所述玻璃纤维为无碱玻璃纤维，所述无碱玻璃纤维的单丝直径为10-25μm。
6、优选地，所述抗氧剂为受阻胺类、受阻酚类、硫代类、亚磷酸酯类抗氧剂中的至少一种，所述润滑剂为白油、天然石蜡、油酸酰胺、乙撑双硬脂酰胺、硬脂酸、硬脂酸丁酯、微晶石蜡中的至少一种。
7、进一步优选地，所述抗氧剂为抗氧剂1098、抗氧剂1076、抗氧剂1010、抗氧剂300、抗氧剂168中的至少一种。在一实施例中，所述抗氧剂为抗氧剂1098与抗氧剂168按质量比1：1复配的混合物。
8、此外，本专利技术提供了所述的阻燃增强尼龙6组合物的制备方法，包括如下步骤：
9、(1)按配比称量各种原料；
10、(2)将上述原料置于双螺杆挤出机中，熔融挤出后造粒，得到所述阻燃增强尼龙6组合物，其中，玻璃纤维采用侧喂料加入。
11、优选地，所述双螺杆挤出机一区温度为140-180℃，二区温度为180-210℃，三区温度为220-230℃，四区温度为230-240℃，五区温度为230-245℃，六区温度为230-250℃、机头温度为230-255℃。
12、进一步地，本专利技术提供了所述的阻燃增强尼龙6组合物在新能源汽车周边零部件中的应用。优选地，所述新能源汽车周边零部件包括水室、风扇、电池包、电池格栅中的一种。
13、相对于现有技术，本专利技术的有益效果为：
14、本专利技术通过尼龙6、玻璃纤维、复配阻燃剂、钛酸酯偶联剂的联合使用，制备得到了高强度、高阻燃性，环保的阻燃增强尼龙6组合物。本专利技术通过特种偶联剂新烷氧基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯，分子结构中有三个具有有机反应活性的官能团，包括二辛基焦磷酸酰氧基和一个具有烯醚结构的新烷氧基，不仅能够较好的使阻燃剂均匀的分散在尼龙组合物中，还能够大幅增加玻璃纤维、阻燃剂与尼龙基体的界面结合力。进一步提升阻燃性能和力学性能。
15、本专利技术通过纳米磷酸锆、环状膦酸酯的复配阻燃剂，二者协同作用形成大量碳层“屏障”，阻隔可燃气体、氧气和热量的传输，使玻璃纤维无法发挥“灯芯效应”，大大提高了玻璃纤维增强尼龙组合物的阻燃能力。本专利技术中纳米磷酸锆为片状纳米材料，层间含有大量的酸点和lewis酸点。磷酸锆与环状膦酸酯复配使用，当尼龙组合物燃烧时，环状膦酸酯在燃烧过程中释放出膦酸酯分解产物，该产物可以在燃烧区域形成凝胶层，纳米磷酸锆可以快速催化尼龙交联成炭，二者协同作用形成大量碳层“屏障”，阻隔可燃气体、氧气和热量的传输，使玻璃纤维无法发挥“灯芯效应”，大大提高了玻璃纤维增强尼龙组合物的阻燃能力。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种阻燃增强尼龙6组合物，其特征在于，包括以下重量份的组分：尼龙6 1000份、玻璃纤维100-600份、复配阻燃剂70-150份、钛酸酯偶联剂3-10份、抗氧剂2-10份、润滑剂2-15份；所述复配阻燃剂为纳米磷酸锆、环状膦酸酯的混合物，所述纳米磷酸锆、环状膦酸酯的重量比为1：(1-2)；所述钛酸酯偶联剂为新烷氧基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯。
2.如权利要求1所述的阻燃增强尼龙6组合物，其特征在于，所述纳米磷酸锆的平均粒径D50为100-2000nm。
3.如权利要求1所述的阻燃增强尼龙6组合物，其特征在于，所述尼龙6根据ASTMD1238-2010在测试温度235℃、载荷2.16kg的条件下的熔融指数为10-120g/10min；所述玻璃纤维为无碱玻璃纤维，所述无碱玻璃纤维的单丝直径为10-25μm。
4.如权利要求1所述的阻燃增强尼龙6组合物，其特征在于，所述抗氧剂为受阻胺类、受阻酚类、硫代类、亚磷酸酯类抗氧剂中的至少一种，所述润滑剂为白油、天然石蜡、油酸酰胺、乙撑双硬脂酰胺、硬脂酸、硬脂酸丁酯、微晶石蜡中的至少一种。
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。