【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于高分子工程塑料，尤其涉及一种尼龙复合材料及其制备方法和应用。
技术介绍
1、现代社会离不开电力、交通运输以及新能源运输中的各种设施，不可避免的，在上述材料使用过程中会因为各种因素导致失火风险的存在。而在失火后，一般在火焰燃烧的过程中会伴随着大量的烟雾产生，造成环境污染，破坏救援视线，同时也会对人体造成极大的伤害；因此，如何研发出无卤阻燃低烟密度的产品迫在眉睫。
2、目前市场上成熟无卤阻燃尼龙材料烟密度仅满足hl2/3.0mm等级要求，无法满足高度关注人身生命安全的应用场景，如列车车厢内部、室内环境等；并且现有抑烟剂中氢氧化镁添加比例高，对力学性能影响大，且加工过程极易分解出结晶水，进一步降低产品的力学性能。
技术实现思路
1、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同时具备优异的力学性能和阻燃性能，并且烟密度低，能满足en45545-2:2020r22&r23烟密度测试hl3/3.0mm等级要求的尼龙材料及其制备方法和应用。
2、为实现上述目的，在本专利技术的第一方面，本专利技术提供了一种尼龙复合材料，所述尼龙复合材料包括以下质量份的组分：聚酰胺树脂33-62份、玻璃纤维13-42份、无卤阻燃剂12-26份、锡酸锌0.2-1.3份、碳酸盐0.8-5.2份、助剂0-3.2份；
3、所述碳酸盐的热分解温度≥480℃。
4、本专利技术提供的一种尼龙复合材料通过选择合适质量份的组分，尤其是添加合适质量份的
5、具体地，在燃烧过程中，锡酸锌可以促使基体材料的主体结构更加稳定，促进炭层形成，减少可燃物的挥发，同时锡释放在气相中与自由基结合抑制火焰的形成，锌主要在凝聚阻燃机理中发挥作用，催化促进已分解的聚合物成炭，提高炭层质量，进一步减少了烟雾的生成，由于锡酸锌成本较高，本专利技术研究发现，通过引入碳酸盐，能够很好的与锡酸锌在该体系中复配，在降低锡酸锌添加量的基础上而不影响材料的原本性能；其原因可能是：加入的热分解温度在特定范围内的碳酸盐在燃烧过程中，能够分解产生二氧化碳和对应的氧化物，二氧化碳起到稀释可燃气体浓度，稀释烟雾的作用，减少毒害气体释放，对应的氧化物可以覆盖在材料表面，发挥凝聚相协效阻燃作用，这种分解过程会吸收大量的热量，降低材料的表面温度，同时促进材料表面成炭效应，致密的炭层在阻隔外部氧气进入的同时也减少内部气体的释放，减缓燃烧速度，二者复配，能够高效的发挥出协同作用；取得优异的降低烟密度的效果。
6、所述碳酸盐的热分解温度为通过iso 11358-1:2022标准tga测试得到。
7、以尼龙复合材料的总质量计，聚酰胺树脂的质量百分数≥29％。
8、优选地，以尼龙复合材料的总质量计，聚酰胺树脂的质量百分数为45-60％。
9、示例性地，所述聚酰胺树脂的质量份可为33-62份之间的任意点值或任意两点范围值，比如可为35-60份，或者可为33份、35份、38份、40份、42份、45份、48份、50份、52份、55份、58份、60份、62份等；所述玻璃纤维可为13-42份之间的任意点值或任意两点范围值，比如可为15-40份，或者可为13份、15份、18份、20份、22份、25份、28份、30份、32份、35份、38份、40份、42份等；所述无卤阻燃剂可为12-26份之间的任意点值或任意两点范围值，比如可为15-25份，或者可为15份、16份、17份、18份、19份、20份、21份、22份、23份、24份、25份等；所述锡酸锌可为0.3-1.2份之间的任意点值或任意两点范围值，比如可为0.5-1.0份，或者可为0.3份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份、1.0份、1.2份等；所述碳酸盐可为0.8-5.2份之间的任意点值或任意两点范围值，比如可为1.0-5.0份，或者可为0.8份、1.0份、1.2份、1.4份、1.6份、1.8份、2.0份、2.2份、2.4份、2.6份、2.8份、3.0份、3.2份、3.4份、3.6份、3.8份、4.0份、4.2份、4.4份、4.6份、4.8份、5.0份、5.2份等；所述助剂可为0-3.2份之间的任意点值或任意两点范围值，比如可为1.0-3.0份，或者可为0.8份、1.0份、1.2份、1.4份、1.6份、1.8份、2.0份、2.2份、2.4份、2.6份、2.8份、3.0份、3.2份等。
10、优选地，所述尼龙复合材料中，碳酸盐的质量百分数为0.5-8.1％。
11、作为本专利技术所述尼龙复合材料的优选实施方式，所述锡酸锌和碳酸盐的质量比为1：(1.0-8.5)。
12、示例性地，所述锡酸锌和碳酸盐的质量比可为1：(1.0-8.5)之间的任意点值或任意两点范围值，比如1：(1.3-8.3)，或者可为1:1.0、1:1.8、1:2、1:2.5、1:3、1:3.5、1:4、1:4.5、1:5、1：5.5、1:6.0、1:6.5、1:7.0、1:7.5、1:8.0、1:8.5等。
13、本专利技术研究发现，锡酸锌和碳酸盐的质量比会影响到产品的烟密度和力学性能，当进一步选择两者的质量比在上述范围内时，得到的产品的综合性能更优。
14、作为本专利技术所述尼龙复合材料的优选实施方式，所述碳酸盐的热分解温度为800-1340℃。
15、示例性地，所述碳酸盐的热分解温度可为800-1340℃之间的任意点值或任意两点范围值，比如可为800℃、850℃、900℃、950℃、1000℃、1050℃、1100℃、1150℃、1200℃、1250℃、1300℃、1340℃等。
16、本专利技术研究发现，碳酸盐的热分解温度不仅会影响到产品的烟密度，而且对产品的力学性能影响较大，当进一步选择碳酸盐的热分解温度在上述范围内时，得到的产品的力学性能更优且烟密度更低。
17、优选地，所述碳酸盐包括碳酸锶、碳酸钙、碳酸镁、碳酸钡中的至少一种。
18、更优选地，所述碳酸盐包括碳酸锶、碳酸钙中的至少一种。
19、进一步选择碳酸盐为上述类型时，在燃烧过程中，碳酸盐分解形成的对应的氧化物覆盖在材料表面后能够更好的与锡酸锌协同发挥凝聚阻燃的效果，进而更好的降低烟密度。
20、作为本专利技术所述尼龙复合材料的优选实施方式，所述无卤阻燃剂包括二乙基次膦酸盐、三聚氰胺聚磷酸盐、硼酸锌、红磷、有机次磷酸盐、亚磷酸盐中的至少一种。
21、作为本专利技术所述尼龙复合材料的优选实施方式，所述无卤阻燃剂包括二乙基次膦酸盐、三聚氰胺聚磷酸盐和硼酸锌，所述二乙基次膦酸盐、三聚氰胺聚磷酸盐和硼酸锌的质量比为二乙本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种尼龙复合材料，其特征在于，所述尼龙复合材料包括以下质量份的组分：
2.根据权利要求1所述的尼龙复合材料，其特征在于，所述锡酸锌和碳酸盐的质量比为1：(1.0-8.5)。
3.根据权利要求1所述的尼龙复合材料，其特征在于，所述碳酸盐的热分解温度为800-1340℃。
4.根据权利要求1所述的尼龙复合材料，其特征在于，所述无卤阻燃剂包括二乙基次膦酸盐、三聚氰胺聚磷酸盐、硼酸锌、红磷、有机次磷酸盐、亚磷酸盐中的至少一种。
5.根据权利要求4所述的尼龙复合材料，其特征在于，所述无卤阻燃剂包括二乙基次膦酸盐、三聚氰胺聚磷酸盐和硼酸锌，所述二乙基次膦酸盐、三聚氰胺聚磷酸盐和硼酸锌的质量比为二乙基次膦酸盐：三聚氰胺聚磷酸盐：硼酸锌＝(5-7)：(0.8-1.2)：(0.4-0.6)。
6.根据权利要求1所述的尼龙复合材料，其特征在于，所述聚酰胺树脂包括PA66、PA6和PA66/6T中的至少一种；优选地，所述聚酰胺树脂包括PA66和PA6；更优选地，所述PA66和PA6的质量比为(40-50)：(5-15)。
7.
8.根据权利要求1所述的尼龙复合材料，其特征在于，所述助剂包括抗氧剂、润滑剂中的至少一种。
9.如权利要求1-8任一项所述的尼龙复合材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：将干燥后的各原料称重后混合送入双螺杆挤出机中，经挤出、拉条、冷却、切粒、干燥，得尼龙复合材料。
10.如权利要求1-8任一项所述的尼龙复合材料在制备轨道交通、新能源和低压电气材料中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种尼龙复合材料，其特征在于，所述尼龙复合材料包括以下质量份的组分：
2.根据权利要求1所述的尼龙复合材料，其特征在于，所述锡酸锌和碳酸盐的质量比为1：(1.0-8.5)。
3.根据权利要求1所述的尼龙复合材料，其特征在于，所述碳酸盐的热分解温度为800-1340℃。
4.根据权利要求1所述的尼龙复合材料，其特征在于，所述无卤阻燃剂包括二乙基次膦酸盐、三聚氰胺聚磷酸盐、硼酸锌、红磷、有机次磷酸盐、亚磷酸盐中的至少一种。
5.根据权利要求4所述的尼龙复合材料，其特征在于，所述无卤阻燃剂包括二乙基次膦酸盐、三聚氰胺聚磷酸盐和硼酸锌，所述二乙基次膦酸盐、三聚氰胺聚磷酸盐和硼酸锌的质量比为二乙基次膦酸盐：三聚氰胺聚磷酸盐：硼酸锌＝(5-7)：(0.8-1.2)：(0.4-0.6)。
6.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴振亚，丁超，张永，吴长波，易新，张亚军，
申请(专利权)人：上海金发科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：
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。