[发明专利]一种无卤填充阻燃尼龙6复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及高分子阻燃材料的制备方法领域，特别涉及无卤填充阻燃尼龙6材料及其制备方法。

背景技术

随着电子电器行业的发展，阻燃尼龙材料的需求量保持快速增长。含卤阻燃剂虽然阻燃效果好，但燃烧时发烟量大，并产生有毒气体造成二次污染。三聚氰胺氰尿酸盐，简称MCA，是三聚氰胺与氰尿酸聚合而成的一种含氮化合物。作为一种氮系阻燃剂，与卤系阻燃剂相比，毒性更低，具有优异的阻燃综合性能。尼龙6是一种韧性良好的、电性能优异、耐油、耐磨的重要工程塑料，但其应用于电子电器、交通建筑领域时，还需要进行阻燃处理。

《高分子材料科学与工程》2004年20(3)期、中国专利200510022046.4、中国专利03135668.0公开了三聚氰胺氰尿酸盐阻燃尼龙。但是以上研究一种方式是对三聚氰胺氰尿酸盐进行分子复合改性，然后制备阻燃尼龙，另一种方式是以原位复合方式先制备阻燃剂。中国专利200710011841.2提供了一种将尼龙6、三聚氰胺氰尿酸盐、抗氧剂、磷酸三苯酯或者硼酸锌混合，采用反应挤出方法制备三聚氰胺氰尿酸盐/尼龙6阻燃材料，阻燃性能能够达到UL94V-0，但并未公开GWFI测试和力学性能等数据。

JP 60037829B2描述了一种阻燃聚酰胺组合物，基于聚酰胺的重量，包含3-30重量％的三聚氰胺氰尿酸盐和5-60重量％的无机填料(例如滑石粉)，其中三聚氰胺氰尿酸盐/无机填料的重量比被调整为介于1/5和1/3之间，所举例说明的组合物都基于聚酰胺的重量含30wt％的无机填料和10wt％的三聚氰胺氰尿酸盐(这对应于基于组合物的总量21.4wt％的无机填料和7.1wt％的三聚氰胺氰尿酸盐)。这种已知聚酰胺组合物的缺点是填料的量受限制。

中国专利申请200980126940.2，阻燃聚酰胺组合物，公开了一种聚酰胺组合物，该组合物包含聚酰胺，三聚氰胺氰尿酸盐和作为矿物填料的滑石，其中滑石的量高于25wt％，并且三聚氰胺氰尿酸盐/滑石的重量比高于1/3。当用于聚酰胺组合物的滑石粉的含量为25％，增大MAC的用量，没有使燃烧时间的缩短；当所用滑石的量超过25％时，增加MAC的用量至聚氰胺氰尿酸盐/滑石的重量比高于1/3时，可以导致燃烧时间缩短，顺利通过灼热丝960℃的测试。该组合物通常用于电气电子部件业，主要用于用于微型断路器。

现有阻燃填充尼龙存在非环保阻燃、阻燃等级低、GWFI测试不稳定等问题。因此，发明一种具备GWFI测试稳定、环保阻燃等特性的聚酰胺组合物，在低压电子电器领域具备良好的应用前景。

发明内容

本发明的目的是提供一种以无机填料填充、三聚氰胺氰尿酸盐及协同阻燃剂阻燃的无卤填充阻燃尼龙6复合材料，适用于低压电子电器产品。本发明的可接受的燃烧时间指的是能顺利通过960℃下的GWFI测试。

为了达到上述目的，本发明提供了一种无卤填充阻燃尼龙6复合材料，其特征在于，由如下原料制成：

尼龙6树脂                53-70重量份；

三聚氰胺氰尿酸盐         7-15重量份；

无机填料                 20-30重量份；

协同阻燃剂               0-5重量份；

加工助剂                 1-5重量份；

所述的无机填料为滑石粉、硅石灰、球状玻璃微珠和扁平玻璃纤维中的一种或者两种以上的混合物。

所述的尼龙6树脂优选为低粘度尼龙6树脂，更优选为相对粘度为2.2-2.5的尼龙6树脂。

优选地，所述的滑石粉的平均粒径为1000-5000目；所述的硅石灰的长径比为10-20∶1；所述的球状玻璃微珠的直径为10-30μm；所述的扁平玻璃纤维优选为主横截面轴与次横截面轴的尺寸比率为2-6，长度为2-3mm短切扁平玻璃纤维。

所述的协同阻燃剂优选为硼酸锌、含磷阻燃剂和蒙脱土中的一种或者两种以上的混合物。

更优选地，所述的含磷阻燃剂为苯氧基磷腈化合物和磷酸三苯酯中的一种或其混合物。所述的蒙脱土为平均晶片厚度小于25nm的钠基蒙脱土。

所述的加工助剂优选为润滑剂、抗氧剂、稳定剂和脱模剂中的至少一种。