[发明专利]一种核壳型无卤阻燃聚甲醛复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种核壳型无卤阻燃聚甲醛复合材料及其制备方法，其中核壳型无卤阻燃聚甲醛复合材料的原料按质量份数构成如下：聚甲醛50～80份，聚磷酸铵微胶囊10～30份，阻燃协效剂5～20份，成炭剂2～15份，抗氧剂0.1～1份，稳定剂0.1～1份。本发明所得的聚甲醛阻燃复合材料具有高阻燃性能，且较传统阻燃聚甲醛复合材料的阻燃剂添加量更少，具有物理力学性能好、工艺简便等特点。

一、技术领域

本发明涉及无卤高效阻燃聚甲醛材料及其制备方法，具体的说是一种核壳型无卤阻燃聚甲醛复合材料及其制备方法。

二、背景技术

聚甲醛(POM)又名“夺钢”、“赛钢”，包括均聚甲醛和共聚甲醛两种，其以高强度、高模量的特点被列为五大工程塑料之一。POM主链为简单的C-O单键且无侧基，具有结晶度高、制品尺寸稳定、自润滑好等特点。然而，POM分子主链含氧量高，其极限氧指数低，通常仅为15％，燃烧时释放出甲醛气体，并伴有严重的熔融滴落现象。易结晶、结晶度大的特点使得聚甲醛对缺口极为敏感，聚甲醛的缺口冲击强度低，这与甲醛其他的优异性能极不对称。对缺口敏感和易燃烧等特点已严重制约了聚甲醛在更多领域的应用和拓展，故研究聚甲醛阻燃增韧性能是具有重要的现实意义。

国内外的研究工作者们对POM阻燃改性的研究已取得了一定的研究进展，然而阻燃性能与力学性能不能兼得的矛盾仍是症结所在。如：申请号为201310703049.9的专利公开了一种以红磷微胶囊阻燃POM，填料质量比为35％时，氧指数可达到34％，拉伸强度达到46.4MPa。有国外文献报道(J.Polym.Res.,2011,18:293-303)，以聚磷酸铵、三聚氰胺等阻燃改性聚甲醛，当填料用量为40％，阻燃性能可达UL94V-0级别，但材料的力学性能显著下降，缺口冲击强度低至2.6kJ/m2。近期国内研究报道(中国塑料，2014,28(2):50-54)，以红磷为主阻燃剂对POM进行包覆，并与其它阻燃剂复配改性POM，当阻燃填料为35％，复合材料可缓慢自熄，其拉伸强度为40MPa左右，但其缺口冲击强度仅为2.0kJ/m2。从拓展聚甲醛工业应用的角度，在改善聚甲醛材料阻燃性能的同时，也必须考虑填料用量及其对力学性能的影响。

本发明所得的聚甲醛阻燃复合材料具有高阻燃性能，且较传统阻燃聚甲醛复合材料的阻燃剂添加量更少，同时具有物理力学性能好、工艺简便等特点。

三、发明内容

本发明针对阻燃POM体系阻燃填料比例高、阻燃效率低的特点而提出一种核壳型无卤阻燃聚甲醛复合材料及其制备方法。本发明核壳型无卤阻燃聚甲醛复合材料在实现高效阻燃同时兼具优异的力学性能。

本发明核壳型无卤阻燃聚甲醛复合材料的原料按质量份数构成如下：

所述阻燃协效剂为三聚氰胺氰尿酸盐、三聚氰胺中的一种或者几种。

所述成炭剂为季戊四醇、双季戊四醇或聚氨酯中的一种或几种。

所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂AT-10、抗氧剂164、抗氧剂1076中的一种或几种。

所述稳定剂为硬脂酸钙、硬脂酸锌或硬脂酸钡中的一种或几种。

所述聚磷酸铵微胶囊是由以下质量份的组份合成：