本發(fā)明涉及一種尼龍66復(fù)合材料及制備方法,更具體的,涉及一種適用于辦公室自動(dòng)化設(shè)備的尼龍66復(fù)合材料及制備方法。
背景技術(shù):
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,工程塑料在電子電器行業(yè)的應(yīng)用獲得了迅速增長(zhǎng),其中應(yīng)用最廣的是尼龍。玻纖增強(qiáng)尼龍66(PA66)具有優(yōu)異的力學(xué)性能,然而其阻燃性能不能滿足電子電器行業(yè)的要求。阻燃劑的大量添加,雖然在一定程度上改善了材料的阻燃性,但材料的力學(xué)性能和電絕緣性能都會(huì)受到很大的影響,例如相比漏電起痕指數(shù)(CTI)從600下降到250以及更低。
日常工作中,辦公室自動(dòng)化設(shè)備(電腦、打印機(jī)、傳真機(jī))起著極為重要的作用。辦公自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)將辦公人員從繁重的手工勞動(dòng)中解脫出來(lái),使他們能把工作重心轉(zhuǎn)向富有創(chuàng)造性的管理和決策上來(lái),辦公室也將成為運(yùn)轉(zhuǎn)靈活、高質(zhì)量、高效率的管理、控制和決策中心。而辦公室的環(huán)境和安全也不容忽視,所以,一種用于辦公室自動(dòng)化設(shè)備的高CTI的無(wú)鹵阻燃尼龍66復(fù)合材料的研究將備受關(guān)注。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種無(wú)鹵、力學(xué)性能好、阻燃效果好、高CTI值、改性劑添加量低的尼龍66復(fù)合材料,適用于辦公室自動(dòng)設(shè)備。
發(fā)明的目的通過(guò)以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):
一種用于辦公室自動(dòng)化設(shè)備的尼龍66復(fù)合材料,該組合物由以下原料組成,以重量份數(shù)計(jì):尼龍66為100份、玻璃纖維為10-30份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物10-15份、γ-環(huán)氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷0.5-2份、TAF(含極性基團(tuán)的乙撐雙脂肪酸)1.5-2份、亞磷酸三酯0.5-1份、熱穩(wěn)定劑0.1-0.5份、復(fù)合阻燃劑為10-15份、復(fù)合CTI改性劑為0.5份。
其中,復(fù)合阻燃劑為氰脲酸三聚氰胺與硼酸鋅的混合物,二者的質(zhì)量比為1:1-2;復(fù)合CTI改性劑為碳酸鎂和POE馬來(lái)酸酐接枝物以任意比例組成的混合物。
優(yōu)選地,熱穩(wěn)定劑為二月桂酸二丁基錫或者硬脂酸鋇。
優(yōu)選地,所述復(fù)合CTI改性劑中,碳酸鎂與POE馬來(lái)酸酐接枝物的質(zhì)量比為1:1-4。
一種尼龍66復(fù)合材料的制備方法,包括如下步驟:
步驟1,備料,將尼龍顆粒粉碎;
步驟2,將除玻璃纖維以外的原料加入到長(zhǎng)徑比為40-50:1的雙螺桿擠出機(jī)中熔融混合分散;
步驟3,將玻璃纖維從側(cè)喂料口加入;
步驟4,雙螺桿擠出機(jī)各區(qū)的溫度控制在220-250℃,從擠出機(jī)中擠出、造粒。
優(yōu)選地,步驟1尼龍顆粒粉碎得到粒徑小于0.5μm的尼龍粉末。
優(yōu)選地,雙螺桿擠出機(jī)各區(qū)主機(jī)的轉(zhuǎn)速為300~450RPM,喂料速率為30~60RPM。
相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明的有益效果:
1、玻纖增強(qiáng)改性后的PA66,玻纖在PA66中起到骨架結(jié)構(gòu)式的增強(qiáng)作用。當(dāng)受到負(fù)荷時(shí),由于玻纖的存在、使負(fù)荷沿著玻纖軸向傳遞,應(yīng)力被迅速擴(kuò)散而阻止裂紋的增長(zhǎng),因此玻纖含量的增加,使PA66的力學(xué)性能提高。但由于加入玻璃纖維后,玻璃纖維起到了“燭芯”作用,使其燃燒等級(jí)下降。本發(fā)明采用加入增韌劑(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)來(lái)降低玻纖添加量,采用復(fù)合阻燃劑,降低阻燃劑的添加量,改性后的PA66不僅阻燃性能好,而且依然保持良好的力學(xué)性能。
2、因?yàn)樽枞紕┑募尤霑?huì)使CTI值下降,為了改善這一情況,本復(fù)合材料還加入CTI改性劑,CTI改性劑添加量低,不影響材料力學(xué)性能和阻燃性能,并且擁有較高的CTI值(均在500以上)。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
實(shí)施例1、本實(shí)施例的尼龍66復(fù)合材料,該組合物由以下原料組成,以重量份數(shù)計(jì):尼龍66為100份、玻璃纖維為30份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物12份、γ-環(huán)氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷0.5份、TAF(含極性基團(tuán)的乙撐雙脂肪酸)2份、亞磷酸三酯0.6份、二月桂酸二丁基錫0.5份、復(fù)合阻燃劑為10份、復(fù)合CTI改性劑為0.5份。其中,復(fù)合阻燃劑:5份氰脲酸三聚氰胺與5份硼酸鋅的混合物;復(fù)合CTI改性劑:0.25份碳酸鎂和0.25份POE馬來(lái)酸酐接枝的混合物。
本實(shí)施例的尼龍66復(fù)合材料的制備方法,包括如下步驟:
步驟1,備料,將尼龍顆粒粉碎,得到粒徑小于0.5μm的尼龍粉末;
步驟2,將除玻璃纖維以外的原料加入到長(zhǎng)徑比為40-50:1的雙螺桿擠出機(jī)中熔融混合分散;
步驟3,將玻璃纖維從側(cè)喂料口加入;
步驟4,雙螺桿擠出機(jī)各區(qū)的溫度控制在220-250℃,雙螺桿擠出機(jī)各區(qū)主機(jī)的轉(zhuǎn)速為300~450RPM,喂料速率為30~60RPM。從擠出機(jī)中擠出、造粒。
實(shí)施例2、本實(shí)施例的尼龍66復(fù)合材料,該組合物由以下原料組成,以重量份計(jì):尼龍66為100份、玻璃纖維為30份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物12份、γ-環(huán)氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷0.5份、TAF(含極性基團(tuán)的乙撐雙脂肪酸)2份、亞磷酸三酯0.6份、硬脂酸鋇0.5份、復(fù)合阻燃劑為10份、復(fù)合CTI改性劑為0.5份。其中,復(fù)合阻燃劑:3份氰脲酸三聚氰胺與7份硼酸鋅的混合物;復(fù)合CTI改性劑:0.25份碳酸鎂和0.25份POE馬來(lái)酸酐接枝的混合物。
本實(shí)施例的尼龍66復(fù)合材料的制備方法如實(shí)施例1,所不同的是:步驟1,備料,將尼龍顆粒粉碎。
實(shí)施例3、本實(shí)施例的尼龍66復(fù)合材料,該組合物由以下原料組成,以重量份計(jì):尼龍66為100份、玻璃纖維為20份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物10份、γ-環(huán)氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷0.5份、TAF(含極性基團(tuán)的乙撐雙脂肪酸)1.5份、亞磷酸三酯0.6份、硬脂酸鋇0.5份、復(fù)合阻燃劑為15份、復(fù)合CTI改性劑為0.5份。其中,復(fù)合阻燃劑:7份氰脲酸三聚氰胺與8份硼酸鋅的混合物;復(fù)合CTI改性劑:0.1份碳酸鎂和0.4份POE馬來(lái)酸酐接枝的混合物。
本實(shí)施例的尼龍66復(fù)合材料的制備方法如實(shí)施例1,所不同的是:雙螺桿擠出機(jī)各區(qū)主機(jī)的轉(zhuǎn)速為500RPM,喂料速率為25RPM。
實(shí)施例4、本實(shí)施例的尼龍66復(fù)合材料,該組合物由以下原料組成,以重量份計(jì):尼龍66為100份、玻璃纖維為20份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物10份、γ-環(huán)氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷0.5份、TAF(含極性基團(tuán)的乙撐雙脂肪酸)1.5份、亞磷酸三酯0.6份、硬脂酸鋇0.5份、復(fù)合阻燃劑為15份、復(fù)合CTI改性劑為0.5份。其中,復(fù)合阻燃劑:5份氰脲酸三聚氰胺與10份硼酸鋅的混合物;復(fù)合CTI改性劑:0.1份碳酸鎂和0.4份POE馬來(lái)酸酐接枝的混合物。
本實(shí)施例的尼龍66復(fù)合材料的制備方法如實(shí)施例1。
實(shí)施例5、本實(shí)施例的尼龍66復(fù)合材料,該組合物由以下原料組成,以重量份計(jì):尼龍66為100份、玻璃纖維為10份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物10份、γ-環(huán)氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷0.5份、TAF(含極性基團(tuán)的乙撐雙脂肪酸)1.5份、亞磷酸三酯1份、硬脂酸鋇0.5份、復(fù)合阻燃劑為15份、復(fù)合CTI改性劑為0.5份。其中,復(fù)合阻燃劑:5份氰脲酸三聚氰胺與10份硼酸鋅的混合物;復(fù)合CTI改性劑:0.15份碳酸鎂和0.35份POE馬來(lái)酸酐接枝的混合物。
本實(shí)施例的尼龍66復(fù)合材料的制備方法如實(shí)施例1。
實(shí)施例6、本實(shí)施例的尼龍66復(fù)合材料,該組合物由以下原料組成,以重量份計(jì):尼龍66為100份、玻璃纖維為10份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物10份、γ-環(huán)氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷0.5份、TAF(含極性基團(tuán)的乙撐雙脂肪酸)1.5份、亞磷酸三酯1份、硬脂酸鋇0.5份、復(fù)合阻燃劑為15份、復(fù)合CTI改性劑為0.5份。其中,復(fù)合阻燃劑:5份氰脲酸三聚氰胺與10份硼酸鋅的混合物;復(fù)合CTI改性劑:0.1份碳酸鎂和0.4份POE馬來(lái)酸酐接枝的混合物。
本實(shí)施例的尼龍66復(fù)合材料的制備方法如實(shí)施例1。
實(shí)施例7、本實(shí)施例的尼龍66復(fù)合材料,該組合物由以下原料組成,以重量份計(jì):尼龍66為100份、玻璃纖維為10份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物14份、γ-環(huán)氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷0.5份、TAF(含極性基團(tuán)的乙撐雙脂肪酸)1.5份、亞磷酸三酯1份、硬脂酸鋇0.1份、復(fù)合阻燃劑為15份、復(fù)合CTI改性劑為0.5份。其中,復(fù)合阻燃劑:5份氰脲酸三聚氰胺與10份硼酸鋅的混合物;復(fù)合CTI改性劑:0.1份碳酸鎂和0.4份POE馬來(lái)酸酐接枝的混合物。
本實(shí)施例的尼龍66復(fù)合材料的制備方法如實(shí)施例1。
實(shí)施例8、本實(shí)施例的尼龍66復(fù)合材料,該組合物由以下原料組成,以重量份計(jì):尼龍66為100份、玻璃纖維為10份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物14份、γ-環(huán)氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷2份、TAF(含極性基團(tuán)的乙撐雙脂肪酸)2份、亞磷酸三酯1份、硬脂酸鋇0.1份、復(fù)合阻燃劑為15份、復(fù)合CTI改性劑為0.5份。其中,復(fù)合阻燃劑:7份氰脲酸三聚氰胺與8份硼酸鋅的混合物;復(fù)合CTI改性劑:0.1份碳酸鎂和0.4份POE馬來(lái)酸酐接枝的混合物。
本實(shí)施例的尼龍66復(fù)合材料的制備方法如實(shí)施例1。
對(duì)比例1、本實(shí)施例的尼龍66復(fù)合材料,制備方法如實(shí)施例1,所不同的是,組合物中的亞磷酸三酯為1份、硬脂酸鋇0.1份、阻燃劑為15份氰脲酸三聚氰胺、復(fù)合CTI改性劑為0.05份碳酸鎂和0.45份POE馬來(lái)酸酐接枝的混合物。
對(duì)比例2、本實(shí)施例的尼龍66復(fù)合材料,制備方法如實(shí)施例1,所不同的是,組合物中的玻璃纖維為20份、亞磷酸三酯為1份、硬脂酸鋇0.1份、復(fù)合阻燃劑為7份氰脲酸三聚氰胺與8份硼酸鋅的混合物、不添加CTI改性劑。
對(duì)比例3、本實(shí)施例的尼龍66復(fù)合材料,制備方法如實(shí)施例1,所不同的是,組合物中的玻璃纖維為20份、亞磷酸三酯為1份、硬脂酸鋇0.1份、阻燃劑為15份氰脲酸三聚氰胺、CTI改性劑為0.5份碳酸鎂。
表1、實(shí)施例1-8及對(duì)比例1-3的各項(xiàng)指標(biāo)如下表