| 专利名称： | 一种超高稳定性PA阻燃材料及其制备方法和应用 | ||
| 专利名称(英文)： | A Pa ultra-high stability of the flame-retardant material and its preparation method and application | ||
| 专利号： | CN201510957540.3 | 申请时间： | 20151217 |
| 公开号： | CN105482444A | 公开时间： | 20160413 |
| 申请人： | 东莞市旭旺塑胶科技有限公司 | ||
| 申请地址： | 523570 广东省东莞市常平镇漱新七队松岭工业区 | ||
| 发明人： | 孔作万; 王来富; 汪志祥 | ||
| 分类号： | C08L77/00; C08L27/18; C08K3/02; C08K3/22 | 主分类号： | C08L77/00 |
| 代理机构： | 北京品源专利代理有限公司 11332 | 代理人： | 巩克栋; 侯潇潇 |
| 摘要： | 本发明提供一种超高稳定性PA阻燃材料及其制备方法和应用，本发明的PA阻燃材料由15-25％红磷母粒、2-10％三氧化二锑、8-25％聚四氟乙烯和40-70％尼龙制备而得，本发明通过在尼龙基材中添加少量三氧化二锑，并加入一定量的红磷母粒和聚四氟乙烯共混掺杂、挤出得到所述PA阻燃材料，各成分之间相互配合，协调作用使得该材料具有高稳定性，其灼热丝温度高达950℃，CTI值可达到250V，并且具有高熔指，良好的机械性能，韧性好，易加工，具有良好的阻燃性，阻燃性可达V0级，可广泛应用于电子、电器、医疗、工矿、军工装备、石油化工、火车汽车飞机等领域。 | ||
| 摘要(英文)： | The present invention provides a ultra-high-stability Pa flame-retardant material and its preparation method and application, of the invention the flame-retardant material of Pa 15-25% red phosphorus master batch, 2-10% antimony trioxide, 8-25% polytetrafluoroethylene and 40-70% nylon and, through the nylon substrate of the present invention adding a small amount of antimony trioxide, adding a certain amount of red phosphorus masterbatch and polytetrafluoroethylene blending doped, fire-retardant material to squeeze the Pa, the mutual coordination between each ingredient, coordination of effects makes this material has high stability, its glowing filament temperature as high as 950 °C, CTI value can be up to 250V, and has a high-melt index, good mechanical properties, good toughness, the processing is easy, has good flame-retardant, flame retardant can be up to V0 level, can be widely applied to electronic, electrical, medical, industrial, military equipment, petrochemical, train cars and aircraft field. | ||
1.一种PA阻燃材料，其特征在于，所述PA阻燃材料由质量百分含量如 下的组分制备得到：
2.根据权利要求1所述的PA阻燃材料，其特征在于，所述PA阻燃材料 由质量百分含量如下的组分制备得到：
3.根据权利要求1或2所述的PA阻燃材料，其特征在于，所述聚四氟乙 烯的聚合度为3×104～8×104；优选5×104～6×104。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的PA阻燃材料，其特征在于，所述聚 四氟乙烯的数均分子量为1×107～9×107，优选4×107～8×107。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的PA阻燃材料的制备方法，其特征在 于，所述方法为：将红磷母粒、三氧化二锑、聚四氟乙烯和尼龙共混掺杂，而 后挤出得到所述PA阻燃材料。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述共混掺杂时的搅拌 速率为100-200r/min。
7.根据权利要求5或6所述的制备方法，其特征在于，所述挤出在双螺杆 挤出机中进行。
8.根据权利要求5-7中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述双螺杆 挤出机螺杆区域的预热温度为250-300℃； 优选地，所述双螺杆挤出机的螺杆转速为250r/min-400r/min。
9.根据权利要求5-8中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述方法为： 将红磷母粒、三氧化二锑、聚四氟乙烯和尼龙在100-200r/min的搅拌速率下共 混掺杂，而后在双螺杆挤出机中挤出，所述双螺杆挤出机螺杆区域的预热温度 为250-300℃，螺杆转速为250r/min-400r/min，得到所述PA阻燃材料。
10.根据权利要求1-4中任一项所述的PA阻燃材料在电子电器材料中的应 用。
1.一种PA阻燃材料，其特征在于，所述PA阻燃材料由质量百分含量如 下的组分制备得到：
2.根据权利要求1所述的PA阻燃材料，其特征在于，所述PA阻燃材料 由质量百分含量如下的组分制备得到：
3.根据权利要求1或2所述的PA阻燃材料，其特征在于，所述聚四氟乙 烯的聚合度为3×104～8×104；优选5×104～6×104。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的PA阻燃材料，其特征在于，所述聚 四氟乙烯的数均分子量为1×107～9×107，优选4×107～8×107。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的PA阻燃材料的制备方法，其特征在 于，所述方法为：将红磷母粒、三氧化二锑、聚四氟乙烯和尼龙共混掺杂，而 后挤出得到所述PA阻燃材料。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述共混掺杂时的搅拌 速率为100-200r/min。
7.根据权利要求5或6所述的制备方法，其特征在于，所述挤出在双螺杆 挤出机中进行。
8.根据权利要求5-7中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述双螺杆 挤出机螺杆区域的预热温度为250-300℃； 优选地，所述双螺杆挤出机的螺杆转速为250r/min-400r/min。
9.根据权利要求5-8中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述方法为： 将红磷母粒、三氧化二锑、聚四氟乙烯和尼龙在100-200r/min的搅拌速率下共 混掺杂，而后在双螺杆挤出机中挤出，所述双螺杆挤出机螺杆区域的预热温度 为250-300℃，螺杆转速为250r/min-400r/min，得到所述PA阻燃材料。
10.根据权利要求1-4中任一项所述的PA阻燃材料在电子电器材料中的应 用。
翻译：技术领域
本发明属于阻燃材料领域，涉及一种PA阻燃材料及其制备方法和应用，尤 其涉及一种超高稳定性PA阻燃材料及其制备方法和应用。
背景技术
聚酰胺6(尼龙6或PA6)是半透明或不透明乳白色半结晶聚合物，它的特 点为热力学性能优异，轻质、韧性好、耐化学品和耐久性好，还具有良好的耐 磨性和自润滑性，被广泛用于汽车、电子电器制造业中，用于制造力学强度要 求较高的零件和耐热、耐冲击、耐磨擦的零件等，已成为五大工程塑料中重要 的一员。然而，纯尼龙树脂也存在着阻燃性不好(只能达到UL-94V2级)、机 械强度不高、缺口冲击强度低、热变形温度不高等缺点，从而限制其在某些领 域的应用。因此，目前尼龙中约有80％是经过改性的品种，而且绝大部分是阻 燃增强尼龙材料。现在要求阻燃增强尼龙通过欧盟IEC60695标准的要求越来越 普遍，虽然有部分厂家能达到750℃，2秒内熄灭的要求，但是随着工业的发展， 对于尼龙材料提出了更高的要求，因此在本领域中制备具有更高灼热丝温度以 及阻燃性的尼龙材料是本领域亟需解决的问题。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种PA阻燃材料及其制备方 法和应用，尤其是提供一种超高稳定性PA阻燃材料及其制备方法和应用。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一方面，本发明提供一种PA阻燃材料，所述PA阻燃材料由质量百分含量 如下的组分制备得到：
本发明通过在尼龙基材中添加少量三氧化二锑，并加入一定量的红磷母粒 和聚四氟乙烯来改善尼龙材料的性能，各成分之间相互配合，协调作用使得尼 龙材料具有高稳定性，使其具有高灼热丝温度、高CTI值以及优良的阻燃性能， 并且成本低廉，解决了一些阻燃材料中添加大量三氧化二锑而使得成本高昂并 且制备过程由于三氧化二锑细粉而造成人体健康危害的问题。
在本发明的PA阻燃材料的原料中，红磷母粒的用量为15-25％，例如16％、 17％、18％、19％、20％、21％、22％、23％或24％。
在本发明的PA阻燃材料的原料中，三氧化二锑的用量为2-10％，例如2.5％、 3％、3.5％、4％、4.5％、5％、5.5％、6％、6.5％、7％、7.5％、8％、8.5％、9％ 或9.5％。
在本发明的PA阻燃材料的原料中，聚四氟乙烯的用量为8-25％，例如8.5％、 9％、10％、11％、12％、13％、14％、15％、16％、17％、18％、19％、20％、21％、 22％、23％或24％。
在本发明的PA阻燃材料的原料中，尼龙的用量为40-70％，例如41％、43％、 45％、47％、49％、50％、52％、54％、56％、58％、60％、62％、65％、67％或 69％。
优选地，本发明所述PA阻燃材料由质量百分含量如下的组分制备得到：
在本发明中，所述聚四氟乙烯的聚合度为3×104～8×104，例如3×104、3.5 ×104、4×104、4.5×104、5×104、5.5×104、6×104、6.5×104、7×104、7.5 ×104或8×104，优选5×104～6×104。
在本发明中，所述聚四氟乙烯的数均分子量为1×107～9×107，例如1.5× 107、2×107、2.5×107、3×107、3.5×107、4×107、4.5×107、5×107、5.5×107、 6×107、6.5×107、7×107、7.5×107、8×107或8.5×107，优选4×107～8×107。
另一方面，本发明提供了如第一方面所述的PA阻燃材料的制备方法，所述 方法为：将红磷母粒、三氧化二锑、聚四氟乙烯和尼龙共混掺杂，而后挤出得 到所述PA阻燃材料。
在本发明所述制备方法中，所述共混掺杂时的搅拌速率为100-200r/min， 例如105r/min、110r/min、115r/min、120r/min、125r/min、130r/min、135r/min、 140r/min、145r/min、150r/min、155r/min、160r/min、165r/min、170r/min、 175r/min、180r/min、185r/min、190r/min或195r/min。
优选地，所述挤出在双螺杆挤出机中进行。
优选地，所述双螺杆挤出机螺杆区域的预热温度为250-300℃，例如255℃、 260℃、265℃、270℃、275℃、280℃、285℃、290℃、295℃或298℃。
优选地，所述双螺杆挤出机的螺杆转速为250r/min-400r/min，例如255 r/min、260r/min、265r/min、270r/min、275r/min、280r/min、290r/min、300r/min、 310r/min、320r/min、330r/min、340r/min、350r/min、360r/min、370r/min、 380r/min或390r/min。
作为本发明的优选技术方案，本发明PA阻燃材料的制备方法为：将红磷母 粒、三氧化二锑、聚四氟乙烯和尼龙在100-200r/min的搅拌速率下共混掺杂， 而后在双螺杆挤出机中挤出，所述双螺杆挤出机螺杆区域的预热温度为 250-300℃，螺杆转速为250r/min-400r/min，得到所述PA阻燃材料。
另一方面，本发明提供了如第一方面所述的PA阻燃材料在电子电器材料中 的应用。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
本发明的PA阻燃材料由15-25％红磷母粒、2-10％三氧化二锑、8-25％聚四 氟乙烯和40-70％尼龙制备而得，本发明通过在尼龙基材中添加少量三氧化二 锑，并加入一定量的红磷母粒和聚四氟乙烯共混掺杂、挤出得到所述PA阻燃材 料，各成分之间相互配合，协调作用使得该材料具有高稳定性，其灼热丝温度 高达950℃，CTI值可达到250V，并且具有高熔指，良好的机械性能，韧性好， 易加工，具有良好的阻燃性，阻燃性可达V0级，可广泛应用于电子、电器、 医疗、工矿、军工装备、石油化工、火车汽车飞机等领域。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员 应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
实施例1
在本实施例中，有以下原料制备PA阻燃材料：
其制备方法为：
将红磷母粒、三氧化二锑、聚四氟乙烯和尼龙在100r/min的搅拌速率下共 混掺杂，而后在双螺杆挤出机中挤出，所述双螺杆挤出机螺杆区域的预热温度 为300℃，螺杆转速为300r/min，得到所述PA阻燃材料。
实施例2
在本实施例中，有以下原料制备PA阻燃材料：
其制备方法为：
将红磷母粒、三氧化二锑、聚四氟乙烯和尼龙在200r/min的搅拌速率下共 混掺杂，而后在双螺杆挤出机中挤出，所述双螺杆挤出机螺杆区域的预热温度 为250℃，螺杆转速为400r/min，得到所述PA阻燃材料。
实施例3
在本实施例中，有以下原料制备PA阻燃材料：
其制备方法为：
将红磷母粒、三氧化二锑、聚四氟乙烯和尼龙在150r/min的搅拌速率下共 混掺杂，而后在双螺杆挤出机中挤出，所述双螺杆挤出机螺杆区域的预热温度 为280℃，螺杆转速为250r/minr/min，得到所述PA阻燃材料。
实施例4
在本实施例中，有以下原料制备PA阻燃材料：
其制备方法为：
将红磷母粒、三氧化二锑、聚四氟乙烯和尼龙在200r/min的搅拌速率下共 混掺杂，而后在双螺杆挤出机中挤出，所述双螺杆挤出机螺杆区域的预热温度 为250℃，螺杆转速为400r/min，得到所述PA阻燃材料。
实施例5
在本实施例中，有以下原料制备PA阻燃材料：
其制备方法为：
将红磷母粒、三氧化二锑、聚四氟乙烯和尼龙在180r/min的搅拌速率下共 混掺杂，而后在双螺杆挤出机中挤出，所述双螺杆挤出机螺杆区域的预热温度 为280℃，螺杆转速为350r/min，得到所述PA阻燃材料。
对比例1
该对比例与实施例1的区别在于，由以下原料制备PA阻燃材料：
红磷母粒20％
聚四氟乙烯15％
尼龙65％
除此之外，制备方法与实施例1相同。
对比例2
该对比例与实施例1的区别在于，由以下原料制备PA阻燃材料：
红磷母粒25％
三氧化二锑5％
尼龙70％
除此之外，制备方法与实施例1相同。
对比例3
该对比例与实施例1的区别在于，由以下原料制备PA阻燃材料：
三氧化二锑5％
聚四氟乙烯25％
尼龙70％
除此之外，制备方法与实施例1相同。
对比例4
该对比例与实施例1的区别在于，由以下原料制备PA阻燃材料：
除此之外，制备方法与实施例1相同。
对比例5
该对比例与实施例1的区别在于，由以下原料制备PA阻燃材料：
除此之外，制备方法与实施例1相同。
对实施例1-5以及对比例1-5制备得到的PA阻燃材料的性能进行测试，测 试方法以及测试结果如表1所示。
表1
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细方法，但本发明 并不局限于上述详细方法，即不意味着本发明必须依赖上述详细方法才能实施。 所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原 料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范 围和公开范围之内。
