[发明专利]一种高韧性锑系复配阻燃尼龙材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于阻燃材料技术领域，具体涉及一种高韧性锑系复配阻燃尼龙材料及其制备方 法。

背景技术

尼龙66(PA66)是一种极性半晶型聚合物，因具有较多的酰胺基，可形成较多的氢键， 因此具有较强的力学性能和较高的熔点，从而被广泛应用作工程塑料。尼龙6(PA6)的化学 物理特性与PA66相似，然而PA6的熔点更低和工艺温度范围更宽，且抗冲击性和抗溶解性较 PA66更好。无论是PA66还是PA6都含有氨基，燃烧分解时会释放少量惰性气体，因此其燃 烧过程较为缓慢，具有一定阻燃性能，但要达到V-0级或氧指数高达30％必须得进行阻燃改 性。

目前尼龙(PA)越来越多的被应用在汽车电器、电动工具等带电的工作环境中，漏电、 短路、电弧、电火花等情况引起火灾的危险极大，尤其是采用加入玻纤来增强尼龙(PA)的 力学性能后使其产生“烛芯效应”，更易燃烧。因此，自70年代以来，世界各国相继开发了 阻燃尼龙(PA)。尼龙阻燃方式有2种，分别是使用添加型阻燃剂进行阻燃和在聚合物链上 或表面上接枝或键合阻燃基团，使聚酰胺本身含有阻燃成分。然而，由于后者的操作和加工 工艺复杂，在实际应用中不及添加型阻燃方法普遍。而在添加型阻燃剂中，当数无机阻燃剂 的用量最大，而锑系阻燃剂是最重要的无机阻燃剂之一，具有毒性低、热稳定性好，不产生 腐蚀性气体，不析出，发烟量小，有持久的阻燃效果等优点。但由于锑系阻燃剂添加量大， 造成聚合物的成型加工性能和物理性能下降，主要体现在断裂伸长率、冲击强度和硬度等材 料的柔韧性方面。

对此，国内在阻燃尼龙的研究方面已有了部分研究报道，但多数是需添加卤素阻燃剂进 行增效的阻燃，或添加氰化物进行阻燃，环保性相对较差。如：专利《尼龙6用复合环保阻 燃剂及尼龙6阻燃塑料》(专利号：201210411329.8)公开了一种以三甲硅基膦酸二甲酯、 氰尿酸三聚氰胺、三氧化二锑、偏硼酸钡为主要阻燃成分的尼龙6阻燃塑料，该专利产品虽 有较好的阻燃性能，且不含卤素，但配方成分中引入了有毒有害成分，燃烧分解后对大气和 水质造成一定的污染。以及专利《无卤阻燃增韧尼龙6和尼龙66合金》(专利号： 200510025566.0)公开了一种无卤阻燃增韧尼龙6和尼龙66合金，该发明产品由30％～65％的 尼龙6和30％～65％尼龙66组成基材树脂，由三聚氰胺磷酸盐、双氰胺盐、三嗪类化合物等氰 化物作为阻燃剂的无卤阻燃增韧尼龙材料，具有优秀的阻燃性能和抗冲击性能，但组分中三 聚氰胺磷酸盐、双氰胺盐、三嗪类化合物等氰化物燃烧时会释放出有毒有害气体，对人体和 环境带来一定的危害性。

针对上述不足，开发出一种以三氧化二锑、氢氧化镁等无机环保型阻燃助剂为阻燃成分， 辅以无毒无卤无害的助剂，制备一种既能以较少的量来改善尼龙的阻燃性、又能使得尼龙具 有较高的柔韧性和较好加工性的阻燃尼龙材料，将进一步凸显锑系阻燃剂在PA加工领域的性 能优势，消除了尼龙阻燃材料下游企业对锑系阻燃剂会降低尼龙机械性能的顾虑。更重要的 是采用低毒化锑系阻燃剂阻燃尼龙，将对保护生态环境及人类生物安全具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于针对现有阻燃产品燃烧后会释放有毒有害气体，对人体和环境造成危 害等技术不足，提供了一种高韧性锑系复配阻燃尼龙材料及其制备方法，所述尼龙材料具有 阻燃抑烟性能好、抗冲击性能强、加工性能优异、环保无毒等特性。

为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种高韧性锑系复配阻燃尼龙材料，包括以下重量份的原料：

(1)尼龙66，50～70份；

(2)尼龙6，30～50份；

(3)三氧化二锑，3～8份；

(4)阻燃剂A，8～15份；

(5)阻燃剂B，10～20份；

(6)增塑剂，3～8份；

(7)增韧剂，15～25份；

(8)偶联剂，2～6份；

(9)润滑剂，2～6份；

(10)抗氧剂，1～3份。

优选地，所述尼龙材料的基材树脂是由尼龙66和尼龙6两种树脂复配而成，树脂的配比 为1:1-3:2。

优选地，所述三氧化二锑的粒径为0.2～1.0μm。

优选地，所述阻燃剂A包括无机阻燃剂，包括氢氧化镁、氢氧化铝、硼酸锌中的任意一 种或两种。