[发明专利]一种红磷阻燃尼龙复合材料及其制备方法及其中磷析出量的测定方法

说明书

本发明公开了一种红磷阻燃尼龙复合材料，包括以下重量份的组分：尼龙树脂：40‑80份；增强组分：10‑50份；红磷阻燃剂：4‑12份；红磷稳定剂：0.5‑8份；抑烟剂：0.5‑5份；漏电起痕指数提升剂：2‑10份；色母：0.5‑5份；抗氧剂：0.1‑0.5份。本发明还相应提供一种上述红磷阻燃尼龙复合材料的制备方法及红磷阻燃尼龙复合材料中磷析出量的测定方法。本发明的红磷阻燃尼龙复合材料优化了组成组分，各组分之间相互协同作用，得到的红磷阻燃尼龙复合材料的性能更加均衡，该材料除了具有高阻燃效率、优异力学性能的同时，还具有低烟密度、抗析出性能优异、漏电起痕指数高的优点。

技术领域

本发明属于高分子材料领域，尤其涉及一种红磷阻燃尼龙复合材料及其制备方法。

背景技术

红磷母粒因阻燃效率高、添加量少、成本低廉、对树脂基体综合性能影响小等优势而大量用于与尼龙树脂复合，其所制备的阻燃增强尼龙复合材料具有良好的阻燃性能和机械力学性能，被广泛应用于电子、电器等领域。随着环保要求及电器领域阻燃材料应用要求的不断提升，红磷阻燃增强尼龙在加工、应用过程中有两大问题亟待解决：(1)高气味、高烟密度：红磷阻燃复合材料在生产及使用过程中都会有很大的异味，同时燃烧后烟密度偏高，这会造成有限空间内的空气质量变差，严重影响生产和使用人员的身心健康。目前人们主要通过添加多孔物质进行有限吸附或通过螯合作用以消除异味，但并未从根本上解决异味问题，尤其在高温加工和对燃烧性能要求苛刻的环境条件下，不能满足应用需求。(2)湿热环境稳定性差：红磷阻燃复合材料在长期高温或高湿度的环境下，容易氧化生成磷酸和磷化氢。挥发性的磷化氢毒性极强，对人体呼吸道损伤严重，而生成的磷酸会析出沉积于与之配套的金属表面、腐蚀金属和模具，同时降低模塑制品的相比电痕化指数(CTI)，并最终减小电子电器元件的使用寿命，带来安全隐患。目前的主要解决方法是对红磷表面进行微胶囊化处理，尽可能降低红磷在加工过程中的分解，但改善效果并不理想。

基于红磷阻燃增强尼龙复合材料的潜在隐患，大大限制了其在电子元器件领域的广泛应用。

公开号为CN105585843A的中国发明专利公开了一种低析出红磷阻燃尼龙材料及其制备方法和应用，该专利以尼龙树脂为基材，采用红磷母粒，配合稀土金属氧化物作为稳定剂，制备出耐高温、高湿、低磷析出含量、低金属腐蚀性的红磷阻燃尼龙材料，但该材料红磷浓度偏低，导致添加量过大，不利于烟密度及气味性的控制，且复合材料的漏电起痕指数(CTI)稳定性不足，无法稳定在550V以上，使材料的应用范围受限。公开号为CN102492295A的中国发明专利公开了一种超细化低析出红磷阻燃玻纤增强尼龙的制备方法，该专利通过液氮冷冻粉碎的方法，细化红磷粒径，降低在高温、强剪切作用下对红磷的破坏，同时利用高温硅油和增韧剂双层包覆红磷表面，保护红磷、增加红磷与基体树脂的相容性，该专利对于减缓磷酸析出腐蚀起到一定作用，但在尼龙加工的过程中，在湿热、高温和强剪切作用下，易破坏红磷包覆层，红磷水解和氧化后产生磷酸或酸性物质，进而降低尼龙材料的电绝缘安全性能，限制了材料的应用范围。

现有技术中，红磷阻燃尼龙材料的各项性能难以均衡，难以保证尼龙材料在阻燃性能优异的同时具有低烟密度、红磷析出少、高漏电起痕指数(CTI)等。另外，现有技术中红磷阻燃尼龙材料中红磷的析出量并没有简单便捷的测定方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供一种具有低烟密度、红磷析出少、CTI高等优点的红磷阻燃尼龙复合材料，并相应提供一种其制备方法及其中磷析出量的测定方法。为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种红磷阻燃尼龙复合材料，包括以下重量份的组分：

尼龙树脂：40-80份；

增强组分：10-50份；

红磷阻燃剂：4-12份；

红磷稳定剂：0.5-8份；

抑烟剂：0.5-5份；