[发明专利]一种抗静电无卤阻燃尼龙工程塑料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及高分子材料领域，特别涉及一种抗静电无卤阻燃尼龙工程塑料及其制备方法。 

背景技术

在电子零件制造，传送等工序为防止静电击穿对电子元件造成的损害，需要使用抗静电的塑料；在汽车制造上，油箱油管为防止静电引起的自燃火灾，其所用塑料零件多需要进行抗静电处理；此外在电磁屏蔽等方面也大量使用导电塑料。 

尼龙具有良好的耐磨性、耐热性、耐油性及耐化学药品性，具有优良的尺寸稳定性及优异的机械强度，广泛应用于机械、汽车和电子电器领域。纯树脂体积电阻率在10¹²欧姆·cm以上，是较好的绝缘材料。目前制备导电抗静电塑料常用的填料为碳系和金属系，碳系包括碳黑、石墨和碳纤维等，金属系主要有铅、铜、铁等金属粉末、片和纤维。金属粉末含量一般在50%左右时才会使材料电导率达到要求，这必然使复合材料机械性能大幅下降。另外金属比重较大，对加工设备磨损也大，相比碳系导电填料具有显著优势。石墨是一种优质自然资源，其结构规整，性能独特，是一种理想的抗静电材料。近年纳米材料和纳米技术的发展日趋成熟，而纳米材料可以有效改善材料的力学性能、阻燃性能等，基于纳米材料在工程塑料中的应用研究越来越受到关注。 

  

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种抗静电无卤阻燃尼龙工程塑料。该尼龙工程塑料具有较好的抗静电性能、机械性能和阻燃性能。 

本发明的另一个目的是提供上述工程塑料的制备方法。 

本发明所要解决的技术问题通过以下技术方案予以实现： 

一种抗静电无卤阻燃尼龙工程塑料，包含如下重量份数的组分：

聚酰胺树脂80~120份；纳米石墨10~40份；无卤阻燃剂20~50份；纳米无机填料2~15份；硅烷偶联剂0.1~3份。

进一步的，所述聚酰胺树脂为PA6、PA66中的至少一种。 

进一步的，所述无卤阻燃剂为二乙基次膦酸盐类阻燃剂。 

进一步的，所述纳米无机填料为纳米α-磷酸锆。 

进一步的，按照重量份数，还包括功能助剂0~5份。 

进一步的，所述功能助剂为抗氧剂、润滑剂中的至少一种。 

进一步的，所述工程塑料由如下重量份数的组分组成： 

聚酰胺树脂80~120份；纳米石墨10~40份；无卤阻燃剂20~50份；纳米α-磷酸锆2~15份；硅烷偶联剂1~3份；抗氧剂0.1~2份；润滑剂0.1~2份。

一种抗静电无卤阻燃尼龙工程塑料制备方法，包括如下步骤： 

a）按照所需重量分数的比例称取各种原料，然后将聚酰胺树脂在90~100℃下干燥8~12h；

b）将a步骤中干燥后的聚酰胺树脂加入到高速混合机中，再向混合机中加入硅烷偶联剂，高速搅拌2~4min；

c）然后再将纳米石墨、无卤阻燃剂、纳米α-磷酸锆和加工助剂等加入混合机低速搅拌3~5min，使原料混合均匀；

d）将混合均匀后的原料加入到双螺杆挤出机料斗，在240~270℃挤出造粒，制得抗静电无卤阻燃尼龙工程塑料，供注塑成型使用

在本发明中，先让硅烷偶联剂包覆在聚酰胺树脂表面，然后再混合加入纳米α-磷酸锆、纳米石墨；利用硅烷偶联剂能够使得纳米α-磷酸锆、纳米石墨更好与聚酰胺树脂均匀复合。

  

本发明具有如下有益效果：

本发明采用一次双螺杆挤出熔融共混的方法，通过添加纳米石墨赋予了聚酰胺树脂的良好的抗静电效果，加入二乙基次磷酸盐类阻燃剂实现聚酰胺树脂的无卤阻燃，同时加入纳米α-磷酸锆粒子协同增强阻燃。α-磷酸锆一种人工合成的具有层状结构的无机粒子，具有固定的层板结构和较大的比表面积，和较好的热稳定性；在本发明中其与聚酰胺相容性好，不仅提高了聚酰胺复合材料的机械强度，在燃烧过程中还有助于形成阻隔作用的保护炭层从而起到较好的阻燃作用，可以减少无卤阻燃剂的添加量，提高了材料的综合性能。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进行详细的说明，实施例仅是本发明的优选实施方式，不是对本发明的限定。 

实施例1