本發(fā)明屬于高分子材料
技術(shù)領(lǐng)域：
，涉及一種阻燃增強(qiáng)半芳香族尼龍/聚苯醚復(fù)合材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
：半芳香族尼龍是由脂肪族二胺或二酸與帶芳香環(huán)的二酸或二胺，經(jīng)熔融縮聚制得，是芳香族尼龍的一種。由于尼龍分子主鏈引入了芳環(huán)結(jié)構(gòu)，因而尼龍產(chǎn)品的耐熱性能和力學(xué)性能得到了提高，同時(shí)吸水率也有不同程度的降低，并且有較好的性價(jià)比，是介于通用工程塑料尼龍和耐高溫工程塑料PEEK之間的高耐熱性樹(shù)脂，主要用于汽車(chē)和電子電氣工業(yè)中。由于半芳香族尼龍與尼龍66相比，其最大的優(yōu)勢(shì)是耐熱性優(yōu)良和較低的吸水率；同時(shí)，與全芳香族尼龍相比，具有加工流動(dòng)性好，容易加工的特性。因此，隨著高新技術(shù)的迅速發(fā)展和環(huán)保事業(yè)的需要，市場(chǎng)需求呈上升趨勢(shì)，應(yīng)用開(kāi)發(fā)也有新的進(jìn)展。聚苯醚(簡(jiǎn)稱(chēng)PPE或PPO)是一種具有良好的力學(xué)性能、化學(xué)穩(wěn)定性、介電性能、耐熱性以及阻燃性，是一種高性能的熱塑性工程塑料。自從GE公司1966年推出第一代改性聚苯醚產(chǎn)品后，聚苯醚產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展，已經(jīng)成為繼PA、PC、POM的第四大工程塑料。未經(jīng)改性的聚苯醚具有良好的力學(xué)性能、耐熱性、尺寸穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性、耐水解性、高剛性及阻燃性等，但是PPO分子鏈剛性較大，缺口沖擊非常敏感，同時(shí)由于其較高的熔體粘度，使其不能注塑成型，因此極大的限制了其應(yīng)用。聚苯醚及半芳香族尼龍固有的性能決定了二者之間合金性能的互補(bǔ)性，這就使半芳香族尼龍/聚苯醚合金成為綜合性能優(yōu)異的合金材料。通過(guò)阻燃改性的阻燃增強(qiáng)半芳香族尼龍復(fù)合材料可具有優(yōu)良的阻燃性能，這使得玻璃纖維增強(qiáng)的阻燃半芳香族尼龍/聚苯醚復(fù)合材料在電子電氣、機(jī)械工程等領(lǐng)域都擁有廣泛的應(yīng)用前景，相關(guān)技術(shù)未見(jiàn)報(bào)道。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：為了克服現(xiàn)有技術(shù)不足，本發(fā)明的目的是提供一種具有良好的力學(xué)性能、耐熱性能、阻燃性能、尺寸穩(wěn)定性和耐溶劑性，適用于制作汽車(chē)、機(jī)械、電子電氣工業(yè)中耐熱阻燃部件的阻燃增強(qiáng)半芳香族尼龍/聚苯醚復(fù)合材料，以填補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的空白。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種上述阻燃增強(qiáng)半芳香族尼龍/聚苯醚復(fù)合材料的制備方 法。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：本發(fā)明提供了一種阻燃增強(qiáng)半芳香族尼龍/聚苯醚復(fù)合材料，由包含以下重量份的組分制成：所述半芳香族尼龍為PA6T、PA7T、PA8T、PA9T、PA10T或PA12T。所述聚苯醚為含有2,6-二甲基苯醚單元的均聚物或含有2,6-二甲基苯醚單元和2,3,6-三甲基-1,4苯醚單元的共聚物或含有衍生自2,6-二甲基苯酚單元和2,3,6-三甲基-1,4苯酚單元的共聚物或上述均聚物或共聚物的接枝物。所述玻璃纖維為無(wú)堿玻璃纖維。所述阻燃劑為溴化聚苯乙烯及銻系協(xié)效阻燃劑復(fù)配。所述銻系協(xié)效阻燃劑為三氧化二銻，與溴化聚苯乙烯復(fù)配的比例為2.5:1～4:1。所述相容劑為馬來(lái)酸、馬來(lái)酸酐、富馬酸、衣康酸、丙烯酸縮水甘油酯、檸檬酸中的一種或幾種復(fù)配物。所述抗氧劑為酚類(lèi)高溫抗氧劑，進(jìn)一步優(yōu)選為四[β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸正十八碳醇酯或1,3,5-三(4-叔丁基-3-羥基-2,6-二甲基芐基)-1,3,5-三嗪-2,4,6-(1H,3H,5H)-三酮中的一種或幾種。所述潤(rùn)滑劑為脂肪酸酰胺類(lèi)潤(rùn)滑劑，進(jìn)一步優(yōu)選為N，N’-雙乙撐硬脂肪酸酰胺、硬脂酸酰胺、油酸酰胺、硬脂酸鋅或硬脂酸鈣。本發(fā)明還提供了一種上述阻燃增強(qiáng)半芳香族尼龍/聚苯醚復(fù)合材料的制備方法，包括如下步驟：將干燥的20～50份半芳香族尼龍、干燥的10～40份聚苯醚與15～20份阻燃劑、5～10份相容劑、0.5～1份抗氧劑和0.5～1份潤(rùn)滑劑均勻混合；然后投入到雙螺桿擠出機(jī)的主喂料口的加料斗中，20～40份玻璃纖維采取側(cè)喂料方式加入，經(jīng)熔融擠出，造粒，得到阻燃增強(qiáng)半芳香族尼龍/聚苯醚復(fù)合材料。所述干燥的半芳香族尼龍是將半芳香族尼龍?jiān)?20～130℃溫度下干燥8～10小時(shí)。所述干燥的聚苯醚是將聚苯醚在110～120℃溫度下干燥8～10小時(shí)。所述雙螺桿擠出機(jī)的各段溫度設(shè)定為：一區(qū)溫度275±10℃，二區(qū)溫度275±10℃，三區(qū)溫度280±10℃，四區(qū)溫度285±10℃，五區(qū)溫度295±10℃，六區(qū)溫度295±10℃，七區(qū)溫度295±10℃，八區(qū)溫度290±10℃，九區(qū)溫度285±10℃，十區(qū)溫度285±10℃，機(jī)頭溫度為285±10℃，螺桿轉(zhuǎn)速250～350轉(zhuǎn)/分鐘。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)和有益效果：本發(fā)明充分利用聚苯醚及半芳香族尼龍固有性能的互補(bǔ)性，使半芳香族尼龍/聚苯醚合金成為綜合性能優(yōu)異的合金材料。本發(fā)明通過(guò)添加阻燃劑和玻璃纖維進(jìn)行阻燃改性，制備的阻燃增強(qiáng)半芳香族尼龍/聚苯醚復(fù)合材料具有優(yōu)異的力學(xué)性能和阻燃性能，這使得玻璃纖維增強(qiáng)的阻燃半芳香族尼龍/聚苯醚復(fù)合材料在電子電氣、機(jī)械工程等領(lǐng)域都擁有廣泛的應(yīng)用前景本發(fā)明提供的產(chǎn)品具有優(yōu)異的力學(xué)性能、耐熱性、抗蠕變性及尺寸穩(wěn)定性以及優(yōu)異的阻燃性能，適用于制作電子電器、汽車(chē)、機(jī)械工業(yè)中的耐高溫阻燃部件；而且本發(fā)明產(chǎn)品的制備工藝簡(jiǎn)單、成本低廉，符合工業(yè)化生產(chǎn)要求，具有廣闊的市場(chǎng)應(yīng)用前景。具體實(shí)施方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。實(shí)施例1一種阻燃增強(qiáng)半芳香族尼龍/聚苯醚復(fù)合材料由以下重量份數(shù)的原料制成：半芳香族尼龍PA10T35份，聚苯醚LXR03810份，無(wú)堿玻璃纖維40份，溴化苯乙烯11份，三氧化二銻4份，馬來(lái)酸酐10份，抗氧劑1份，其中抗氧劑為四[β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯，硬脂酸鈣1份；玻璃纖維增強(qiáng)半芳香族尼龍/聚苯醚復(fù)合材料的制備方法為：將半芳香族尼龍、聚苯醚樹(shù)脂分別放入干燥箱內(nèi)，分別于120～130℃、110～120℃干燥8～10小時(shí)；按上述配比(按重量份計(jì))稱(chēng)取原料，然后放入高混機(jī)中混合，均勻混合5～10min；將混合好的原料從雙螺桿擠出機(jī)的主喂料口加入，玻璃纖維從側(cè)喂料口加入，經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)熔融擠出，造粒。其中雙螺桿擠出機(jī)溫度設(shè)定為：一區(qū)溫度275±10℃，二區(qū)溫度275±10℃，三區(qū)溫度280±10℃，四區(qū)溫度285±10℃，五區(qū)溫度295±10℃，六區(qū)溫度295±10℃，七區(qū)溫度295±10℃，八區(qū)溫度290±10℃，九區(qū)溫度285±10℃，十區(qū)溫度285±10℃，機(jī)頭溫度為285±10℃，螺桿轉(zhuǎn)速250～350轉(zhuǎn)/分鐘。實(shí)施例2一種阻燃增強(qiáng)半芳香族尼龍/聚苯醚復(fù)合材料由以下重量份數(shù)的原料制成：半芳香族尼龍PA10T35份，聚苯醚LXR03820份，無(wú)堿玻璃纖維30份，溴化苯乙烯11份，三氧化二銻4份，馬來(lái)酸酐8份，抗氧劑0.8份，其中抗氧劑為四[β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯，硬脂酸鈣0.8份；制備方法同實(shí)施例1。實(shí)施例3一種阻燃增強(qiáng)半芳香族尼龍/聚苯醚復(fù)合材料由以下重量份數(shù)的原料制成：半芳香族尼龍PA10T35份，聚苯醚LXR03830份，無(wú)堿玻璃纖維20份，溴化苯乙烯11份，三氧化二銻4份，馬來(lái)酸酐5份，抗氧劑0.5份，其中抗氧劑為四[β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯，硬脂酸鈣0.5份；制備方法同實(shí)施例1。實(shí)施例4一種阻燃增強(qiáng)半芳香族尼龍/聚苯醚復(fù)合材料由以下重量份數(shù)的原料制成：半芳香族尼龍PA6T40份，聚苯醚LXR03810份，無(wú)堿玻璃纖維30份，溴化苯乙烯15份，三氧化二銻5份，馬來(lái)酸酐5份，抗氧劑1份，其中抗氧劑為四[β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯，硬脂酸鈣1份；制備方法同實(shí)施例1。實(shí)施例5一種阻燃增強(qiáng)半芳香族尼龍/聚苯醚復(fù)合材料由以下重量份數(shù)的原料制成：半芳香族尼龍PA9T30份，聚苯醚LXR03820份，無(wú)堿玻璃纖維30份，溴化苯乙烯15份，三氧化二銻5份，馬來(lái)酸酐5份，抗氧劑0.5份，其中抗氧劑為四[β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯，硬脂酸鈣0.5份；制備方法同實(shí)施例1。實(shí)施例6一種阻燃增強(qiáng)半芳香族尼龍/聚苯醚復(fù)合材料由以下重量份數(shù)的原料制成：半芳香族尼龍PA12T20份，聚苯醚LXR03830份，無(wú)堿玻璃纖維30份，溴化苯乙烯15份，三氧化二銻5份，馬來(lái)酸酐5份，抗氧劑0.5份，其中抗氧劑為四[β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯，硬脂酸鈣0.5份；制備方法同實(shí)施例1。實(shí)施例7一種阻燃增強(qiáng)半芳香族尼龍/聚苯醚復(fù)合材料由以下重量份數(shù)的原料制成：半芳香族尼龍PA10T35份，聚苯醚LXR03820份，無(wú)堿玻璃纖維30份，溴化苯乙烯11份，三氧化二銻4份，馬來(lái)酸酐5份，抗氧劑0.5份，其中抗氧劑為β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸正十八碳醇酯，硬脂酸鈣0.5份；制備方法同實(shí)施例1。實(shí)施例8一種阻燃增強(qiáng)半芳香族尼龍/聚苯醚復(fù)合材料由以下重量份數(shù)的原料制成：半芳香族尼龍PA10T35份，聚苯醚LXR03820份，無(wú)堿玻璃纖維30份，溴化苯乙烯11份，三氧化二銻4 份，馬來(lái)酸酐5份，抗氧劑0.5份，其中抗氧劑為四[β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯，硬脂酸鋅0.5份；制備方法同實(shí)施例1。實(shí)施例9一種阻燃增強(qiáng)半芳香族尼龍/聚苯醚復(fù)合材料由以下重量份數(shù)的原料制成：半芳香族尼龍PA10T35份，聚苯醚LXR03810份，無(wú)堿玻璃纖維40份，溴化苯乙烯12份，三氧化二銻3份，馬來(lái)酸10份，抗氧劑1份，其中抗氧劑為四[β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯，硬脂酸鈣1份；制備方法同實(shí)施例1。實(shí)施例10一種阻燃增強(qiáng)半芳香族尼龍/聚苯醚復(fù)合材料由以下重量份數(shù)的原料制成：半芳香族尼龍PA6T40份，聚苯醚LXR03810份，無(wú)堿玻璃纖維30份，溴化苯乙烯12.5份，三氧化二銻5份，馬來(lái)酸5份，抗氧劑1份，其中抗氧劑為四[β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯，硬脂酸鈣1份；制備方法同實(shí)施例1。性能評(píng)價(jià)方式及試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)：將上述實(shí)施例中完成造粒的粒子在110～130℃的鼓風(fēng)烘箱中干燥5～8小時(shí)，再將干燥好的粒子在注塑機(jī)上注塑制樣。拉伸強(qiáng)度測(cè)試按照ASTMD638標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測(cè)；彎曲強(qiáng)度和彎曲模量按照ASTMD790標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測(cè)；Izod缺口沖擊強(qiáng)度按照ASTMD256標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測(cè)；熱變形溫度按照ISO75-2標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測(cè)；阻燃性能按照UL94標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測(cè)。表1為實(shí)施例1-3所得復(fù)合材料的性能表，從,表1中數(shù)據(jù)可以看出，本發(fā)明制備的一種阻燃增強(qiáng)半芳香族尼龍/聚苯醚復(fù)合材料具有優(yōu)異的力學(xué)性能、熱性能和阻燃性能，其中阻燃性能都達(dá)到V-0級(jí)別，可以廣泛應(yīng)用于電子電器、汽車(chē)工業(yè)和機(jī)械工程中。表1性能測(cè)試方法單位實(shí)施例1實(shí)施例2實(shí)施例3拉伸強(qiáng)度ASTMD638MPa168157142彎曲強(qiáng)度ASTMD790MPa256248241彎曲模量ASTMD790MPa124311107810259Izod缺口沖擊強(qiáng)度ASTMD256KJ/m2181412HDTISO75-2℃281278272阻燃性能UL94V-0V-0V-0實(shí)施例11一種阻燃增強(qiáng)半芳香族尼龍/聚苯醚復(fù)合材料由以下重量份數(shù)的原料制成：半芳香族尼龍 PA7T50份，聚苯醚LXR03840份，無(wú)堿玻璃纖維25份，溴化苯乙烯12份，三氧化二銻4份，富馬酸6份，抗氧劑0.6份，其中抗氧劑為1,3,5-三(4-叔丁基-3-羥基-2,6-二甲基芐基)-1,3,5-三嗪-2,4,6-(1H,3H,5H)-三酮，N，N’-雙乙撐硬脂肪酸酰胺1份；制備方法同實(shí)施例1。實(shí)施例12一種阻燃增強(qiáng)半芳香族尼龍/聚苯醚復(fù)合材料由以下重量份數(shù)的原料制成：半芳香族尼龍PA8T50份，聚苯醚LXR03840份，無(wú)堿玻璃纖維35份，溴化苯乙烯14份，三氧化二銻4份，檸檬酸9份，抗氧劑0.9份，其中抗氧劑為1,3,5-三(4-叔丁基-3-羥基-2,6-二甲基芐基)-1,3,5-三嗪-2,4,6-(1H,3H,5H)-三酮，硬脂酸酰胺0.9份；制備方法同實(shí)施例1。上述的對(duì)實(shí)施例的描述是為便于該
技術(shù)領(lǐng)域：
的普通技術(shù)人員能理解和應(yīng)用本發(fā)明。熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人員顯然可以容易地對(duì)這些實(shí)施例做出各種修改，并把在此說(shuō)明的一般原理應(yīng)用到其他實(shí)施例中而不必經(jīng)過(guò)創(chuàng)造性的勞動(dòng)。因此，本發(fā)明不限于這里的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的揭示，不脫離本發(fā)明范疇所做出的改進(jìn)和修改都應(yīng)該在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3