本发明专利技术公开了一种低酸析出红磷阻燃增强聚酰胺材料，由以下重量百分比的原料制成：40％-65％的聚酰胺、5％-25％的红磷阻燃剂、1％-2％的防析出助剂、0.5％-5.0％的热稳定剂、0.5％-2％的润滑剂和15％-40％的增强组分，能够大大减少由于红磷存在导致的酸析出，同时具有耐热、耐老化等优异的热学性能、高强度等优异的力学性能、高CTI等优异的电学性能，特别适用于制备电子电器制件，尤其适用于高温、高湿的苛刻条件下使用的电子产品。本发明专利技术还公开了一种低酸析出红磷阻燃增强聚酰胺材料的制备方法，其制备方法简单，能够减少制备过程中酸析出，可控性好，易于工业化生产。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高分子材料领域，尤其涉及一种低酸析出红磷阻燃增强聚酰胺材料及其制备方法和应用。
技术介绍
聚酰胺统称尼龙(Nylon)，英文名称Polyamide (简称PA)，因分子主链上含有重复酰胺基团--而得名，是五大通用工程塑料中产量最大、品种最多、用途最广、综合性能优良的一类基础树脂。尼龙由于在分子结构上带有酰胺基，具有良好的阻燃性，属于自熄性材料，但仍是可燃物，并在燃烧时熔融滴落，加入玻璃纤维后更易燃烧，在带电工作环境中由于漏电、短路、电弧、电火花的情况引起火灾的危险依然存在，此缺点限制了其应用范围，尤其在电子电器和通讯等领域，因此，必须对其进行阻燃改性才能满足电子电器行业对其阻燃性能的要求，以拓展尼龙的应用范围。目前，尼龙的阻燃以添加阻燃剂的方法为主，常用的阻燃剂主要有卤系阻燃剂、 磷系阻燃剂、含氮化合物阻燃剂等。卤系阻燃剂具有添加量小、阻燃效率高等特点，对基础树脂的物理性能影响小，但卤系阻燃尼龙材料的电气性能较差，如相对漏电起痕指数CTI 低，由600降至250甚至更低，不能满足当前电子电器工业对材料电气性能越来越高的要求。含氮化合物阻燃剂作为一种低毒、高效、对环境友好的阻燃剂近年来发展迅速，但其阻燃效果有限，尤其对含有玻纤或填充物的尼龙阻燃效果欠佳，且此类阻燃剂大多对基础树脂的物理性能影响较大、在较高的加工温度下使用容易发生析出和起霜等问题，此缺点限制了含氮化合物阻燃剂使用范围。磷系阻燃剂中使用最广泛的为红磷阻燃母粒，其不但阻燃性能好，添加量小，对基础树脂的物理性能和电气性能影响小，而且红磷阻燃材料由于具有在燃烧时发烟量较卤系阻燃剂小，不释放有毒气体，阻燃剂不会迁移到表面，CTI高等特点，从而受到业界的高度重视。但是红磷母粒阻燃尼龙材料存在一些问题由于红磷在高温、高湿条件下会与水反应生成磷化氢(膦)，并生成磷酸、偏磷酸等酸性物质，导致红磷阻燃材料制成的制件在长期使用过程中出现“喷霜”(析出白色针状物质)、“喷露”(析出液体物质)现象，并且由于制件通常会和一些金属制件相互接触(如交流接触器、墙壁开关等电子电器类制件)，且工作环境温度较高，一旦产生磷化氢(膦)，将会导致材料的电气绝缘性能下降，且会逐渐腐蚀金属材料，导致功能性失灵，严重的甚至会导致电路短路，引起火灾，对人们的财产及生命安全造成威胁。目前，已有一些阻燃聚酰胺材料的报道，例如申请号为200610053337. 4的中国专利申请中公开了一种高CTI值高阻燃性增强聚酰胺材料，其原料的重量百分比组成为聚酰胺30% -60%,聚合型阻燃剂5% -25%，阻燃协效剂1 % -20%，润滑剂0. 5% -5. 0%，表面改性剂0. 1% -2. 0%，增强组分10% -50%。所述的聚合型阻燃剂为含溴聚合物，如聚溴化苯乙烯。该材料通过添加聚合型阻燃剂解决了尼龙阻燃材料的高阻燃性(垂直燃烧V-O3级)和高CTI值难以同时满足的难题，使得材料既具有优异的阻燃性能又具有很好的电性能，但该材料阻燃性能、电学性能和力学性能有待进一步提高。申请号为200910214090. 3的中国专利申请中公开了一种耐热阻燃尼龙组合物， 含有质量百分比含量为40% -77%的尼龙树脂、质量百分比含量-20%的磷系阻燃剂、 质量百分比含量0.2% -10%的氮系阻燃剂、质量百分比含量0.5% -5%的无机协效剂、质量百分比含量-50%的填料和质量百分比含量0. 5% -10%的有利于加工和稳定化的助剂。其利用磷系阻燃剂、氮系阻燃剂和无机协效剂的协同作用使尼龙在得到阻燃性能的同时，力学性能、热性能和电学绝缘性能还能得到很好的保持，并且可以通过850°C灼热丝测试ο申请号为200810(^6^4. X的中国专利申请公开了一种红磷阻燃剂增强的热塑性聚酰胺组合物，由重量百分比的30% 90%的热塑性聚酰胺树脂、 30%的经过微胶囊化包覆处理的红磷、10% 50%的纤维增强材料和0 25%的添加剂组成，虽然其阻燃性有一定的提高，但是该材料的力学性能和电性能仍存在不足，需要进一步提高。该专利申请公开的技术方案通过对红磷进行表面包覆制成微胶囊包覆红磷来使磷化氢的产生量大大降低，但在高温下使用和/或在封闭条件下储存，水的存在仍然会导致磷化氢(膦)的产生。可见，目前的研究主要是利用各种阻燃剂和阻燃协效剂提高尼龙的阻燃性能和电学性能，而对改性材料的耐热老化性能及在后期加工及使用过程中的外观和电学性能保持的研究未见报道。
技术实现思路
本专利技术提供了一种低酸析出红磷阻燃增强聚酰胺材料，能够大大减少由于红磷存在导致的酸析出，具有耐热、耐老化等优异的热学性能、高强度等优异的力学性能、高CTI 等优异的电学性能。一种低酸析出红磷阻燃增强聚酰胺材料，由以下重量百分比的原料制成聚酰胺40%-65%;红磷阻燃剂5%-25%;防析出助剂-2%;热稳定剂0. 5% -5. 0% ；润滑剂0.5%-2%;增强组分15%-40%。为了取得更好的专利技术效果，对本专利技术进行进一步的优选所述的聚酰胺选自聚酰胺66、聚酰胺6中的一种或两种，所述的聚酰胺的相对粘度为2. 3-2. 8，该粘度范围的聚酰胺粘度适中，能保证改性助剂(如红磷阻燃剂、防析出助剂、热稳定剂、润滑剂和增强组分)在体系中的更好分散，并且加工流动性较好，更适合工业化生产。所述的聚酰胺中水分的重量百分含量在0. 15%以下，防止水分与红磷阻燃剂发生反应。所述的红磷阻燃剂选用微胶囊包覆红磷的母粒，其中红磷重量占红磷阻燃剂总重量的40% -85%，可选用市售产品或采用现有制备方法制备。所述的微胶囊包覆红磷的母粒中微胶囊包覆材料为无机氢氧化物(如氢氧化铝等)、酚醛树脂、环氧树脂、三聚氰胺甲醛树脂(即密胺树脂)等中的一种或多种。所述的微胶囊包覆红磷的母粒的现有制备方法如文献《微胶囊化红磷阻燃剂的制备及其在玻纤增强尼龙66中的应用》中王爱民、刘云飞等人采用原位聚合法制备了无机囊材包覆红磷阻燃剂，并验证包覆红磷阻燃剂的吸湿性明显下降；文献《无机阻燃剂红磷的微胶囊化》中陈根荣报道了先用氢氧化铝包覆红磷，然后用酚醛树脂包覆的双包覆红磷，具有良好的耐湿性；具体包覆方法及过程详见文献中。微胶囊包覆红磷可以降低红磷的吸湿性从而极大程度地避免红磷被氧化成磷化氢(膦)等酸性物质，而且红磷重量百分含量在40% -85%适合工业化生产，低于40%则会带入更多的其他物质(母粒基体树脂和助剂)，高于85%则在挤出加工时容易起火，并且含量太高的红磷母粒不易制造。所述的防析出助剂选用金属氧化物，如氧化铜、氧化钙、氧化镁、氧化锌中的一种或多种，所述的防析出助剂的重量占低酸析出红磷阻燃增强聚酰胺材料总重量的 1% -2%，可以降低磷化氢痕量。所述的热稳定剂选用铜的碘化物、亚磷酸酯盐、受阻酚类稳定剂、受阻胺类稳定剂中的一种或多种。所述的润滑剂为N，N'-乙撑双硬脂酰胺(EBS)、硅酮润滑剂或改性乙撑双脂肪酸酰胺中的一种或两种以上。润滑剂能够改善加工性能，降低加工温度，并且减少对红磷包覆层的摩擦破坏。所述的增强组分为硫酸钡、滑石粉、高岭土、纳米蒙脱土、无碱玻璃纤维、碳纤维中的一种或两种以上。本专利技术还提供了一种低酸析出红磷阻燃增强聚酰胺材料的制备方法，其制备方法简单，能够减少制备过程中酸析出，可控性本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：周淑芬，黄志杰，田际波，郑京连，
申请(专利权)人：浙江俊尔新材料有限公司，上海俊尔新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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