阻燃工程塑料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種阻燃工程塑料，按重量百分含量包括：PA66：30％～45％、LCP：10％～20％、相容劑：3％～7％、玻纖：20％～30％、阻燃劑：15％～20％、其他助劑：0.5％～1.5％。該塑料吸水率降低、抗翹曲能力強。阻燃工程塑料的制備方法，包括如下步驟：a)、按質(zhì)量百分含量計稱量上述原料組分；b)、聚己二酸己二胺PA66和LCP原料分別在鼓風(fēng)干燥溫度為110～130℃、140～150℃的環(huán)境下處理4～8h；c)、將干燥后的聚己二酸己二胺PA66、LCP原料與阻燃劑、相容劑、抗氧劑、潤滑劑和熱穩(wěn)定劑經(jīng)高速攪拌機混合均勻；d)將混合物經(jīng)長徑比為25～40的雙螺桿擠出機熔融擠出，并在排氣口處加入玻璃纖維，造粒即得阻燃工程塑料。具有操作簡單、成本低廉、生產(chǎn)效益高，適合工業(yè)化生產(chǎn)。
【專利說明】
阻燃工程塑料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種阻燃工程塑料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] PA66 (聚己二酸己二胺)具有優(yōu)良機械性能、耐磨性、耐化學(xué)性和耐熱性，因而廣泛 用于各類電子電器、汽車、建筑等行業(yè)，但PA66存在吸水率大，導(dǎo)致注塑成型的產(chǎn)品翹曲嚴 重，使其應(yīng)用受到一定限制。目前，改性手段主要是通過在PA66中添加玻璃纖維、使得礦物 增強，用以降低PA66的吸水率，改善材料的結(jié)晶性，提高材料抗翹曲能力。因此，改性PA66的 高性能化、低成本化是改性行業(yè)發(fā)展的新方向。
[0003] 為此，人們進行了大量研究，如美國公開專利USP8987359，公布了 一種玻纖增強 PA66/PPS合金工程塑料;美國公開專利USP8865821，公布了 一種玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖 維，改善PA66的吸水率，提高材料的機械性能，改善改性PA66翹曲程度，使材料滿足高溫、高 強度的應(yīng)用環(huán)境，但是兩種改性手段獲得的材料熔融指數(shù)偏低，對于成型大制件或厚壁制 件時仍存在一定程度的翹曲。
[0004] 目前，玻璃纖維雖然能降低PA66的吸水率，提高機械性能、熱變形溫度也得到大幅 度提高，但由于玻璃纖維的長徑比遠遠大于1，填充改性后的PA66存在縱橫收縮率不一致。 于是，人們開始研究PA66合金以改善PA66引起的吸收率高、翹曲嚴重等問題，中國專利 CN102086301A公開了阻燃PA/PE合金，以及中國專利CN103642219A高導(dǎo)熱耐高溫ΡΡ0/ΡΑ合 金等制備方法，改性后的PA66吸水率明顯降低，注塑制件得到明顯改善，但PA66的機械性能 和剛性明顯降低，而陳憲宏等在《塑料工業(yè)》報道了 "LCP/PA66共混物的DSC分析及相容性研 究"，采用溶液共混法研究了LCP與PA66的相容性及結(jié)晶行為，DSC的分析結(jié)果表明，LCP、 PA66具有優(yōu)良的相容性，LCP的加入對PA66結(jié)晶性能存在明顯的影響，PA66的結(jié)晶能力明顯 提高，共混物的收縮率得到明顯改善，而采用溶液法制備LCP/PA66成本較高，形成的廢液處 理難度大，污染環(huán)境，更不利于工業(yè)化生產(chǎn)。此外，目前以平行同向雙螺桿擠出機生產(chǎn)PA66/ LCP阻燃工程塑料的研究鮮有報道

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 基于現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，本發(fā)明提供的一種阻燃工程塑料，該阻燃工程塑 料，利用PA66與LCP的不同結(jié)晶機理控制合金相的結(jié)晶行為及進程，降低合金相在各向結(jié)晶 速率的差異，從而使合金相的吸水率降低、抗翹曲能力增強。
[0006] 為解決上述問題，本發(fā)明主要采用以下的技術(shù)方案：
[0007] 本發(fā)明提供的阻燃工程塑料，通過將包括按質(zhì)量百分含量計的如下組分制備而 成： 聚己二酸已二胺PA66 30%- 45%; 熱致性 LCP 10%~20?/。； 第一助劑 15%~20%;
[0008] 第二助劑 第三助劑 20%~30%; 第四助劑 Θ. 5%..5%;
[0009] 其中，所述第一助劑為阻燃劑;所述第二助劑為相容劑;所述第三助劑為玻璃纖 維，所述第四助劑為抗氧劑、潤滑劑和熱穩(wěn)定劑。
[0010] 作為本發(fā)明進一步的改進;通過將包括按質(zhì)量百分含量計的如下組分制備而成： 聚己二酸己二胺PA66 35?-40%; 熱致性 LCP 13%-17%; 第一助劑 13%~16%;
[0011] 第二助劑 4%'，磁; 第三助劑 23%-261; 第四助劑 0,
[0012] 其中，所述第一助劑為阻燃劑;所述第二助劑為相容劑;所述第三助劑為玻璃纖 維，所述第四助劑為抗氧劑、潤滑劑和熱穩(wěn)定劑。
[0013] 作為本發(fā)明進一步的改進:所述阻燃劑包括主阻燃劑和阻燃協(xié)效劑，所述主阻燃 劑與阻燃協(xié)效劑的質(zhì)量比為(1.5~4): 1;
[0014] 所述主阻燃劑為選自十溴二苯乙烷、溴化聚苯乙烯和溴化環(huán)氧樹脂中的一種或其 復(fù)配阻燃劑;所述阻燃協(xié)效劑為選自三氧化二銻、紅磷和銻酸鈉中的一種或幾種的混合物。
[0015] 作為本發(fā)明進一步的改進:所述相容劑為烯烴類聚合物、馬來酸酐接枝烯烴共聚 物和甲基丙烯酸縮水甘油接枝烯烴共聚物或其復(fù)配相容劑。
[0016] 作為本發(fā)明進一步的改進：所述馬來酸酐接枝烯烴共聚物為接枝率為0.5%~ 1 · 0% 的POE-g-MAH 和 POE-g-GMA。
[0017] 作為本發(fā)明進一步的改進:所述抗氧劑、潤滑劑和熱穩(wěn)定劑的質(zhì)量比為1:(1.5~ 2):(1.5~2);
[0018] 所述抗氧劑為選自β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸正十八碳醇酯、（（N，N(3， 5)_二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰）已二胺和亞磷酸三(2,4_二叔丁基苯基）酯中一種或幾種 混合物；
[0019] 所述潤滑劑為選自乙撐雙脂肪酸酰胺、長鏈不飽和脂肪酸鹽、N.N-亞乙基雙硬脂 酸酰胺和乙烯硬脂酰胺中一種或幾種混合物；
[0020] 所述熱穩(wěn)定劑為選自N-苯烯接枝馬來酰亞胺、有機銅鹽、受阻酚類和磷酸酯類中 一種或幾種混合物。
[0021] 本發(fā)明還提供一種利于工業(yè)化生產(chǎn)的阻燃工程塑料的制備方法，包括如下步驟：
[0022] a)、按質(zhì)量百分含量計稱量上述原料組分；
[0023] b)、聚己二酸己二胺PA66和LCP原料分別在鼓風(fēng)干燥溫度為110~130°C、140~150 °C的環(huán)境下處理4~8h;
[0024] c)、將干燥后的聚己二酸己二胺PA66、LCP原料與阻燃劑、相容劑、抗氧劑、潤滑劑 和熱穩(wěn)定劑經(jīng)高速攪拌機混合均勾；
[0025] d)將混合物經(jīng)長徑比為25~40的雙螺桿擠出機熔融擠出，并在排氣口處加入玻璃 纖維，造粒即得阻燃工程塑料。
[0026]作為本發(fā)明進一步的改進:步驟d)中，所述擠出工藝參數(shù)為：
[0027] 一區(qū)溫度100~140°C ;二區(qū)溫度240~270°C ;三區(qū)、四區(qū)、五區(qū)溫度均為260~280 °C ;六區(qū)、七區(qū)、八區(qū)、九區(qū)溫度均為265~275°C ;模頭溫度270~285°C ;機頭模壓為8~ 1 IMPa;塑料在擠出機中停留時間為1~2min。
[0028] 作為本發(fā)明進一步的改進:所述擠出機為平行同向雙螺桿擠出機。
[0029] 作為本發(fā)明進一步的改進:所述阻燃劑包括主阻燃劑和阻燃協(xié)效劑，所述主阻燃 劑與助燃協(xié)效劑的質(zhì)量比為（1.5~4): 1;所述主阻燃劑為選自十溴二苯乙烷、溴化聚苯乙 烯和溴化環(huán)氧樹脂中的一種或其復(fù)配阻燃劑;所述阻燃協(xié)效劑為選自三氧化二銻、紅磷和 銻酸鈉中的一種或幾種的混合物；
[0030] 所述相容劑為烯烴類聚合物、馬來酸酐接枝烯烴共聚物和甲基丙烯酸縮水甘油接 枝烯烴共聚物或其復(fù)配相容劑；
[0031] 所述抗氧劑為選自β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸正十八碳醇酯、（（N，N(3， 5)_二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰）已二胺和亞磷酸三(2,4_二叔丁基苯基）酯中一種或幾種 混合物；
[0032]所述潤滑劑為選自乙撐雙脂肪酸酰胺、長鏈不飽和脂肪酸鹽、N.N-亞乙基雙硬脂 酸酰胺和乙烯硬脂酰胺中一種或幾種混合物；
[0033] 所述熱穩(wěn)定劑為選自N-苯烯接枝馬來酰亞胺、有機銅鹽、受阻酚類和磷酸酯類中 一種或幾種混合物。
[0034] 相容劑為接枝率為0 · 5 %~1 · 0 %的P0E-g-MAH、P0E-g-GMA，增強PA66和LCP相界面 相容性，提高PA66、LCP、玻璃纖維相界面的結(jié)合效果，實現(xiàn)體系中各組分的均勻混合。
[0035]本發(fā)明的原理為:熱致性LCP主鏈由剛性或半剛性鏈段、柔性鏈段構(gòu)成。在熔融狀 態(tài)下，熱致性LCP主鏈在雙螺桿中的捏合塊、齒輪盤、拉伸塊等特殊元件作用下(剪切應(yīng)力、 剪切應(yīng)變），熱致性LCP熔體微觀相生成具有高度取向結(jié)構(gòu)，其中包含橢圓狀、線條狀或針葉 狀等晶體相。在冷卻后期，由于高度取向的液晶態(tài)導(dǎo)致分子鏈段弛豫松弛時間較長，有利于 非晶相分子鏈段高度取向的狀態(tài)穩(wěn)定長期存在，當(dāng)熱致性LCP作為分散相加入到聚己二酸 己二胺PA66中分子鏈段高度取向為聚己二酸己二胺PA66提供了晶核，改變了聚己二酸己二 胺PA66非晶相中晶核生長方向，LCP中的高度取向分子鏈段可改善PA66晶體各向生長的差 異性，從根本上改善了合金材料由于結(jié)晶導(dǎo)致材料各向收縮差異，改善了 PA66/LCP合金材 料的耐翹曲能力。另外，本發(fā)明也充分利用了 LCP、PA66副牌料流動性高，改善注塑工藝，降 低生產(chǎn)成本。
[0036]本發(fā)明利用平行同向雙螺桿擠出機制備PA66/LCP阻燃工程塑料，其中LCP液晶相 改變PA66的結(jié)晶進程，改善合金材料結(jié)晶相各向收縮的差異性，從根本上改善了 PA66/LCP 合金的翹曲問題，充分利用廉價的副牌料生產(chǎn)高性能、低翹曲的合金材料，經(jīng)過注塑工藝檢 測，合金產(chǎn)品抗翹曲能力較PA66工程塑料明顯得到改善。
【具體實施方式】
[0037]以下通過具體實施例對本發(fā)明提供的一種阻燃工程塑料及其制備方法做進一步 更詳細的說明。
[0038] 實施例1
[0039]本實施例的阻燃工程塑料，原料組分包括質(zhì)量百分含量39%PA66,質(zhì)量百分含量 16 % LCP，質(zhì)量百分含量15 %阻燃劑，質(zhì)量百分含量7 %相容劑，質(zhì)量百分含量1 %的抗氧劑、 潤滑劑和熱穩(wěn)定劑，22 %玻璃纖維。
[0040]其中，阻燃劑包括主阻燃劑和阻燃協(xié)效劑，主阻燃劑與阻燃協(xié)效劑的質(zhì)量比為 1.5:1;主阻燃劑為選自十溴二苯乙烷;阻燃協(xié)效劑為三氧化二銻。
[0041 ]相容劑為烯烴類聚合物。
[0042] 抗氧劑、潤滑劑和熱穩(wěn)定劑的質(zhì)量比為1:1.5:1.5;抗氧劑為β_(3，5_二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸正十八碳醇酯;潤滑劑為乙撐雙脂肪酸酰胺;熱穩(wěn)定劑為Ν-苯烯接枝馬來酰 亞胺。
[0043] 阻燃工程塑料的制備方法，具體包括如下步驟：
[0044] a)、按質(zhì)量百分含量計稱量上述原料組分；
[0045] b)、聚己二酸己二胺PA66和LCP原料分別在鼓風(fēng)干燥溫度為110°C、140°C的環(huán)境下 處理4h;
[0046] c)、將干燥后的聚己二酸己二胺PA66、LCP原料與阻燃劑、相容劑、抗氧劑、潤滑劑 和熱穩(wěn)定劑經(jīng)高速攪拌機混合均勾；
[0047] d)、將混合物經(jīng)長徑比為25的平行同向雙螺桿擠出機熔融擠出，并在排氣口處加 入玻璃纖維，造粒即得阻燃工程塑料。
[0048]步驟d)中，所述擠出工藝參數(shù)為：
[0049] 一區(qū)溫度100°C;二區(qū)溫度240°C;三區(qū)、四區(qū)、五區(qū)溫度均為260°C;六區(qū)、七區(qū)、八 區(qū)、九區(qū)溫度均為265°C ;模頭溫度270°C ;機頭模壓為8MPa;塑料在擠出機中停留時間為 lmin〇
[0050] 實施例2
[0051 ]本實施例的阻燃工程塑料，原料組分包括質(zhì)量百分含量43 % PA66，質(zhì)量百分含量 12.2%LCP，質(zhì)量百分含量16%阻燃劑，質(zhì)量百分含量4%相容劑，質(zhì)量百分含量0.8%的抗 氧劑、潤滑劑和熱穩(wěn)定劑，24 %玻璃纖維。
[0052]其中，阻燃劑包括主阻燃劑和阻燃協(xié)效劑，主阻燃劑與阻燃協(xié)效劑的質(zhì)量比為4: 1;主阻燃劑為溴化聚苯乙烯;阻燃協(xié)效劑為紅磷。
[0053]相容劑為馬來酸酐接枝烯烴共聚物，馬來酸酐接枝烯烴共聚物為接枝率為0.5% 的POE-g-MAH和POE-g-GMA。
[0054] 抗氧劑、潤滑劑和熱穩(wěn)定劑的質(zhì)量比為1:2:2;抗氧劑為（（N，N( 3，5)-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰)已二胺和亞磷酸三(2,4_二叔丁基苯基)酯的混合物；
[0055] 潤滑劑為選自長鏈不飽和脂肪酸鹽、N.N-亞乙基雙硬脂酸酰胺和乙烯硬脂酰胺的 混合物;熱穩(wěn)定劑為受阻酚類和磷酸酯類的混合物。
[0056] 阻燃工程塑料的制備方法，具體包括如下步驟：
[0057] a)、按質(zhì)量百分含量計稱量上述原料組分；
[0058] b)、聚己二酸己二胺PA66和LCP原料分別在鼓風(fēng)干燥溫度為130°C、150°C的環(huán)境下 處理8h;
[0059] c)、將干燥后的聚己二酸己二胺PA66、LCP原料與阻燃劑、相容劑、抗氧劑、潤滑劑 和熱穩(wěn)定劑經(jīng)高速攪拌機混合均勾；
[0060] d)、將混合物經(jīng)長徑比為40的平行同向雙螺桿擠出機熔融擠出，并在排氣口處加 入玻璃纖維，造粒即得阻燃工程塑料。
[0061] 步驟d)中，所述擠出工藝參數(shù)為：
[0062] 一區(qū)溫度140°C;二區(qū)溫度270°C;三區(qū)、四區(qū)、五區(qū)溫度均為280°C;六區(qū)、七區(qū)、八 區(qū)、九區(qū)溫度均為275°C ;模頭溫度285°C ;機頭模壓為1 IMPa;塑料在擠出機中停留時間為 2min〇
[0063] 實施例3
[0064]本實施例的阻燃工程塑料，原料組分包括質(zhì)量百分含量39.2 %PA66，質(zhì)量百分含 量14%LCP，質(zhì)量百分含量18%阻燃劑，質(zhì)量百分含量5%相容劑，質(zhì)量百分含量0.8%的抗 氧劑、潤滑劑和熱穩(wěn)定劑，23 %玻璃纖維。
[0065] 其中，阻燃劑包括主阻燃劑和阻燃協(xié)效劑，主阻燃劑與阻燃協(xié)效劑的質(zhì)量比為3: 1;主阻燃劑為十溴二苯乙烷、溴化聚苯乙烯和溴化環(huán)氧樹脂中的復(fù)配阻燃劑;阻燃協(xié)效劑 為選自三氧化二銻、紅磷和銻酸鈉的混合物。
[0066] 相容劑為馬來酸酐接枝烯烴共聚物。馬來酸酐接枝烯烴共聚物為接枝率為1.0% 的POE-g-MAH和POE-g-GMA。
[0067] 抗氧劑、潤滑劑和熱穩(wěn)定劑的質(zhì)量比為1:1.55:1.57;抗氧劑為選自β_(3，5-二叔 丁基-4-羥基苯基)丙酸正十八碳醇酯、（0少(3,5)-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰）已二胺和 亞磷酸三(2,4_二叔丁基苯基)酯的混合物；
[0068]潤滑劑為選自Ν.Ν-亞乙基雙硬脂酸酰胺和乙烯硬脂酰胺的混合物；
[0069]熱穩(wěn)定劑為選自Ν-苯烯接枝馬來酰亞胺、有機銅鹽、受阻酚類和磷酸酯類的混合 物。
[0070] 阻燃工程塑料的制備方法，具體包括如下步驟：
[0071] a)、按質(zhì)量百分含量計稱量上述原料組分；
[0072] b)、聚己二酸己二胺PA66和LCP原料分別在鼓風(fēng)干燥溫度為120°C、145°C的環(huán)境下 處理6h;
[0073] c)、將干燥后的聚己二酸己二胺PA66、LCP原料與阻燃劑、相容劑、抗氧劑、潤滑劑 和熱穩(wěn)定劑經(jīng)高速攪拌機混合均勾；
[0074] d)、將混合物經(jīng)長徑比為30的平行同向雙螺桿擠出機熔融擠出，并在排氣口處加 入玻璃纖維，造粒即得阻燃工程塑料。
[0075]步驟d)中，所述擠出工藝參數(shù)為：
[0076] 一區(qū)溫度100~140°C ;二區(qū)溫度250°C ;三區(qū)、四區(qū)、五區(qū)溫度均為270°C ;六區(qū)、七 區(qū)、八區(qū)、九區(qū)溫度均為270°C;模頭溫度280°C;機頭模壓為9MPa;塑料在擠出機中停留時間 為1·2min〇 [0077] 實施例4
[0078]本實施例的阻燃工程塑料，原料組分包括質(zhì)量百分含量38 % PA66，質(zhì)量百分含量 18%LCP，質(zhì)量百分含量17%阻燃劑，質(zhì)量百分含量6%相容劑，質(zhì)量百分含量1%的抗氧劑、 潤滑劑和熱穩(wěn)定劑，20 %玻璃纖維。
[0079] 其中，阻燃劑包括主阻燃劑和阻燃協(xié)效劑，所述主阻燃劑與阻燃協(xié)效劑的質(zhì)量比 為2:1;主阻燃劑為溴化聚苯乙烯和溴化環(huán)氧樹脂中的復(fù)配阻燃劑;阻燃協(xié)效劑為選自三氧 化二銻和紅磷的混合物。
[0080] 相容劑為馬來酸酐接枝烯烴共聚物。馬來酸酐接枝烯烴共聚物為接枝率為0.7% 的POE-g-MAH和POE-g-GMA。
[0081 ]抗氧劑、潤滑劑和熱穩(wěn)定劑的質(zhì)量比為1:1.52:1.56;抗氧劑為選自β_(3，5-二叔 丁基-4-羥基苯基)丙酸正十八碳醇酯和亞磷酸三(2,4_二叔丁基苯基)酯的混合物；
[0082]潤滑劑為選自乙撐雙脂肪酸酰胺、長鏈不飽和脂肪酸鹽、Ν.Ν-亞乙基雙硬脂酸酰 胺和乙烯硬脂酰胺中一種或幾種混合物；
[0083] 熱穩(wěn)定劑為選自有機銅鹽、受阻酚類和磷酸酯類的混合物。
[0084] 阻燃工程塑料的制備方法，具體包括如下步驟：
[0085] a)、按質(zhì)量百分含量計稱量上述原料組分；
[0086] b)、聚己二酸己二胺PA66和LCP原料分別在鼓風(fēng)干燥溫度為115°C、147°C的環(huán)境下 處理5h;
[0087] c)、將干燥后的聚己二酸己二胺PA66、LCP原料與阻燃劑、相容劑、抗氧劑、潤滑劑 和熱穩(wěn)定劑經(jīng)高速攪拌機混合均勾；
[0088] d)、將混合物經(jīng)長徑比為30的平行同向雙螺桿擠出機熔融擠出，并在排氣口處加 入玻璃纖維，造粒即得阻燃工程塑料。
[0089]步驟d)中，擠出工藝參數(shù)為：
[0090] 一區(qū)溫度120°C;二區(qū)溫度250°C;三區(qū)、四區(qū)、五區(qū)溫度均為265°C;六區(qū)、七區(qū)、八 區(qū)、九區(qū)溫度均為268°C ;模頭溫度275°C ;機頭模壓為9MPa;塑料在擠出機中停留時間為 2min〇
[0091] 實施例5
[0092]本實施例的阻燃工程塑料，原料組分包括質(zhì)量百分含量45 % PA66，質(zhì)量百分含量 17.2%LCP，質(zhì)量百分含量11%阻燃劑，質(zhì)量百分含量5%相容劑，質(zhì)量百分含量0.8%的抗 氧劑、潤滑劑和熱穩(wěn)定劑，21 %玻璃纖維。
[0093]其中，阻燃劑包括主阻燃劑和阻燃協(xié)效劑，所述主阻燃劑與阻燃協(xié)效劑的質(zhì)量比 為3:1;主阻燃劑為溴化環(huán)氧樹脂;阻燃協(xié)效劑為銻酸鈉。相容劑為馬來酸酐接枝烯烴共聚 物。
[0094] 馬來酸酐接枝烯烴共聚物為接枝率為0.55%的POE-g-MAH和POE-g-GMA。
[0095]抗氧劑、潤滑劑和熱穩(wěn)定劑的質(zhì)量比為1: 2:1.5;抗氧劑為選自β_(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸正十八碳醇酯和亞磷酸三(2,4_二叔丁基苯基)酯的混合物；
[0096]潤滑劑為選自長鏈不飽和脂肪酸鹽、Ν.Ν-亞乙基雙硬脂酸酰胺和乙烯硬脂酰胺的 混合物；
[0097]熱穩(wěn)定劑為選自Ν-苯烯接枝馬來酰亞胺、有機銅鹽、受阻酚類和磷酸酯類的混合 物。
[0098] 阻燃工程塑料的制備方法，具體包括如下步驟：
[0099] a)、按質(zhì)量百分含量計稱量上述原料組分；
[0100] b)、聚己二酸己二胺PA66和LCP原料分別在鼓風(fēng)干燥溫度為120°C、142°C的環(huán)境下 處理6h;
[0101] C)、將干燥后的聚己二酸己二胺PA66、LCP原料與阻燃劑、相容劑、抗氧劑、潤滑劑 和熱穩(wěn)定劑經(jīng)高速攪拌機混合均勾；
[0102] d)、將混合物經(jīng)長徑比為35的平行同向雙螺桿擠出機熔融擠出，并在排氣口處加 入玻璃纖維，造粒即得阻燃工程塑料。
[0103] 步驟d)中，所述擠出工藝參數(shù)為：
[0104] 一區(qū)溫度120°C;二區(qū)溫度250°C;三區(qū)、四區(qū)、五區(qū)溫度均為270°C;六區(qū)、七區(qū)、八 區(qū)、九區(qū)溫度均為270 °C ;模頭溫度280°C ;機頭模壓為1 OMPa;塑料在擠出機中停留時間為 lmin〇
[0105] 實施例6
[0106] 本實施例的阻燃工程塑料，原料組分包括質(zhì)量百分含量30 % PA66，質(zhì)量百分含量 20 % LCP，質(zhì)量百分含量20 %阻燃劑，質(zhì)量百分含量3 %相容劑，質(zhì)量百分含量0.5 %的抗氧 劑、潤滑劑和熱穩(wěn)定劑，26.5 %玻璃纖維。
[0107] 其中，阻燃劑包括主阻燃劑和阻燃協(xié)效劑，所述主阻燃劑與阻燃協(xié)效劑的質(zhì)量比 為1.57 :1;主阻燃劑為選自溴化聚苯乙烯和溴化環(huán)氧樹脂中的復(fù)配阻燃劑;阻燃協(xié)效劑為 選自三氧化二銻、紅磷和銻酸鈉中的混合物。
[0108] 相容劑為烯烴類聚合物和甲基丙烯酸縮水甘油接枝烯烴共聚物的復(fù)配相容劑。抗 氧劑、潤滑劑和熱穩(wěn)定劑的質(zhì)量比為1:1.52:1.52;抗氧劑為選自β-(3,5-二叔丁基-4-羥基 苯基)丙酸正十八碳醇酯、（（Ν，Ν(3,5)_二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰)已二胺和亞磷酸三(2， 4-二叔丁基苯基)酯的混合物；
[0109] 潤滑劑為選自乙撐雙脂肪酸酰胺、長鏈不飽和脂肪酸鹽、Ν.Ν-亞乙基雙硬脂酸酰 胺和乙烯硬脂酰胺的混合物；
[0110] 熱穩(wěn)定劑為選自Ν-苯烯接枝馬來酰亞胺、有機銅鹽、受阻酚類和磷酸酯類的混合 物。
[0111] 阻燃工程塑料的制備方法，具體包括如下步驟：
[0112] a)、按質(zhì)量百分含量計稱量上述原料組分；
[0113] b)、聚己二酸己二胺PA66和LCP原料分別在鼓風(fēng)干燥溫度為120°C、146°C的環(huán)境下 處理6h;
[0114] c)、將干燥后的聚己二酸己二胺PA66、LCP原料與阻燃劑、相容劑、抗氧劑、潤滑劑 和熱穩(wěn)定劑經(jīng)高速攪拌機混合均勾；
[0115] d)、將混合物經(jīng)長徑比為30的平行同向雙螺桿擠出機熔融擠出，并在排氣口處加 入玻璃纖維，造粒即得阻燃工程塑料。
[0116] 步驟d)中，所述擠出工藝參數(shù)為：
[0117] 一區(qū)溫度130°C;二區(qū)溫度245°C;三區(qū)、四區(qū)、五區(qū)溫度均為268°C;六區(qū)、七區(qū)、八 區(qū)、九區(qū)溫度均為272°C ;模頭溫度275°C ;機頭模壓為9MPa;塑料在擠出機中停留時間為 lmin〇
[0118] 實施例7
[0119] 本實施例的阻燃工程塑料，原料組分包括質(zhì)量百分含量36.5 %PA66，質(zhì)量百分含 量10%LCP，質(zhì)量百分含量15%阻燃劑，質(zhì)量百分含量7%相容劑，質(zhì)量百分含量1.5%的抗 氧劑、潤滑劑和熱穩(wěn)定劑，30 %玻璃纖維。
[0120] 其中，阻燃劑包括主阻燃劑和阻燃協(xié)效劑，所述主阻燃劑與阻燃協(xié)效劑的質(zhì)量比 為2.5:1;主阻燃劑為選自十溴二苯乙烷和溴化環(huán)氧樹脂復(fù)配阻燃劑;阻燃協(xié)效劑為選自三 氧化二銻和紅磷的混合物。
[0121] 相容劑為烯烴類聚合物、馬來酸酐接枝烯烴共聚物和甲基丙烯酸縮水甘油接枝烯 烴共聚物的復(fù)配相容劑。馬來酸酐接枝烯烴共聚物為接枝率為O.SS^^^POE-g-MAI^PPOE- g-GMAo
[0122] 抗氧劑、潤滑劑和熱穩(wěn)定劑的質(zhì)量比為1:1.57:1.57;所述抗氧劑為選自β_(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸正十八碳醇酯、（(N，N(3,5)-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰)已二 胺和亞磷酸三(2,4_二叔丁基苯基)酯的混合物；
[0123] 潤滑劑為選自乙撐雙脂肪酸酰胺、長鏈不飽和脂肪酸鹽、N.N-亞乙基雙硬脂酸酰 胺的混合物；
[0124] 熱穩(wěn)定劑為選自N-苯烯接枝馬來酰亞胺。
[0125] 阻燃工程塑料的制備方法，具體包括如下步驟：
[0126] a)、按質(zhì)量百分含量計稱量上述原料組分；
[0127] b)、聚己二酸己二胺PA66和LCP原料分別在鼓風(fēng)干燥溫度為128°C、147°C的環(huán)境下 處理7h;
[0128] c)、將干燥后的聚己二酸己二胺PA66、LCP原料與阻燃劑、相容劑、抗氧劑、潤滑劑 和熱穩(wěn)定劑經(jīng)高速攪拌機混合均勾；
[0129] d)、將混合物經(jīng)長徑比為38的平行同向雙螺桿擠出機熔融擠出，并在排氣口處加 入玻璃纖維，造粒即得阻燃工程塑料。
[0130]步驟d)中，所述擠出工藝參數(shù)為：
[0131] 一區(qū)溫度120°C;二區(qū)溫度260°C;三區(qū)、四區(qū)、五區(qū)溫度均為265°C;六區(qū)、七區(qū)、八 區(qū)、九區(qū)溫度均為270°C ;模頭溫度280°C ;機頭模壓為9MPa;塑料在擠出機中停留時間為 2min〇
[0132] 性能評價方式及實行標(biāo)準(zhǔn)
[0133] 將上述實施例1~7中完成造粒的粒子在110-130°C的鼓風(fēng)烘箱中干燥4~6小時， 再將干燥的粒子在80T注塑機上注塑制樣，制樣過程中保持模溫在70~100°C之間。拉伸強 度按照ASTM D638測試，懸臂梁沖擊強度按照ASTM D256測試，彎曲強度和彎曲模量按照 ASTM D790測試，阻燃按照UL94測試。
[0134]表1上述實施例制備的復(fù)合材料測試
[0136] 由上表1可以看出，在實施例1-7中通過添加了適量的LCP材料后，LCP液晶相改變 PA66的結(jié)晶進程，改善合金材料結(jié)晶相各向收縮的差異性，得到的復(fù)合材料剛性隨著LCP分 量的增加而變強，并且通過觀察樣條外觀發(fā)現(xiàn)PA66/LCP合金的翹曲問題得到充分改善。
[0137] 以上對本發(fā)明所提供的一種阻燃工程塑料及其制備方法進行了詳細介紹，本文中 應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助 理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想， 在【具體實施方式】及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本 發(fā)明的限制。
【主權(quán)項】
1. 阻燃工程塑料，其特征在于通過將包括按質(zhì)量百分含量計的如下組分制備而成： 聚己二酸己二胺PA66 30%-45%; 熱致性 LCP 10%~ 20%; 第一助劑 15%~20%;: 第二助劑 mk 第三助M 20% ~ 30%; 第四助劑 0. 5%~1.5%; 其中，所述第一助劑為阻燃劑;所述第二助劑為相容劑;所述第三助劑為玻璃纖維，所 述第四助劑為抗氧劑、潤滑劑和熱穩(wěn)定劑。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻燃工程塑料，其特征在于通過將包括按質(zhì)量百分含量計的 如下組分制備而成： 衆(zhòng)己二酸己二胺PA6:6 35% - 40%; 熱致性 LCP 13%~ 17%; 第 一助劑 13':% ~ 第二助劑 4% ~ 6%; 弟三助劑 2 3:% 2 第四助劑 其中，所述第一助劑為阻燃劑;所述第二助劑為相容劑;所述第三助劑為玻璃纖維，所 述第四助劑為抗氧劑、潤滑劑和熱穩(wěn)定劑。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的阻燃工程塑料，其特征在于:所述阻燃劑包括主阻燃劑和 阻燃協(xié)效劑，所述主阻燃劑與阻燃協(xié)效劑的質(zhì)量比為(1.5~4): 1; 所述主阻燃劑為選自十溴二苯乙烷、溴化聚苯乙烯和溴化環(huán)氧樹脂中的一種或其復(fù)配 阻燃劑;所述阻燃協(xié)效劑為選自三氧化二銻、紅磷和銻酸鈉中的一種或幾種的混合物。4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的阻燃工程塑料，其特征在于:所述相容劑為烯烴類聚合物、 馬來酸酐接枝烯烴共聚物和甲基丙烯酸縮水甘油接枝烯烴共聚物或其復(fù)配相容劑。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的阻燃工程塑料，其特征在于:所述馬來酸酐接枝烯烴共聚物為 接枝率為0.5 % ~1.0 % 的POE-g-MAH 和 POE-g-GMA。6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的阻燃工程塑料，其特征在于:所述抗氧劑、潤滑劑和熱穩(wěn)定 劑的質(zhì)量比為1: (1.5~2): (1.5~2); 所述抗氧劑為選自0-(3,5_二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸正十八碳醇酯、（(N，N(3,5)_: 叔丁基-4-羥基苯基）丙酰）已二胺和亞磷酸三（2,4-二叔丁基苯基）酯中一種或幾種混合 物； 所述潤滑劑為選自乙撐雙脂肪酸酰胺、長鏈不飽和脂肪酸鹽、N.N-亞乙基雙硬脂酸酰 胺和乙烯硬脂酰胺中一種或幾種混合物； 所述熱穩(wěn)定劑為選自N-苯烯接枝馬來酰亞胺、有機銅鹽、受阻酚類和磷酸酯類中一種 或幾種混合物。7. 根據(jù)權(quán)利要求1-6之任一所述的阻燃工程塑料的制備方法，其特征在于包括如下步 驟： a) 、按質(zhì)量百分含量計稱量上述原料組分； b) 、聚己二酸己二胺PA66和LCP原料分別在鼓風(fēng)干燥溫度為110~130°C、140~150°C的 環(huán)境下處理4~8h; c )、將干燥后的聚己二酸己二胺PA6 6、LCP原料與阻燃劑、相容劑、抗氧劑、潤滑劑和熱 穩(wěn)定劑經(jīng)高速攪拌機混合均勾； d)、將混合物經(jīng)長徑比為25~40的雙螺桿擠出機熔融擠出，并在排氣口處加入玻璃纖 維，造粒即得阻燃工程塑料。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的阻燃工程塑料的制備方法，其特征在于：步驟d)中，所述擠出 工藝參數(shù)為： 一區(qū)溫度100~140°C ;二區(qū)溫度240~270°C ;三區(qū)、四區(qū)、五區(qū)溫度均為260~280°C ;六 區(qū)、七區(qū)、八區(qū)、九區(qū)溫度均為265~275°C;模頭溫度270~285°C;機頭模壓為8~llMPa;塑 料在擠出機中停留時間為1~2min。9. 根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的阻燃工程塑料的制備方法，其特征在于:所述擠出機為平 行同向雙螺桿擠出機。10. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的阻燃工程塑料的制備方法，其特征在于： 所述阻燃劑包括主阻燃劑和阻燃協(xié)效劑，所述主阻燃劑與助燃協(xié)效劑的質(zhì)量比為（1.5 ~4): 1;所述主阻燃劑為選自十溴二苯乙烷、溴化聚苯乙烯和溴化環(huán)氧樹脂中的一種或其 復(fù)配阻燃劑;所述阻燃協(xié)效劑為選自三氧化二銻、紅磷和銻酸鈉中的一種或幾種的混合物； 所述相容劑為烯烴類聚合物、馬來酸酐接枝烯烴共聚物和甲基丙烯酸縮水甘油接枝烯 烴共聚物或其復(fù)配相容劑； 所述抗氧劑為選自0-(3,5_二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸正十八碳醇酯、（(N，N(3,5)_: 叔丁基-4-羥基苯基）丙酰）已二胺和亞磷酸三（2,4-二叔丁基苯基）酯中一種或幾種混合 物； 所述潤滑劑為選自乙撐雙脂肪酸酰胺、長鏈不飽和脂肪酸鹽、N.N-亞乙基雙硬脂酸酰 胺和乙烯硬脂酰胺中一種或幾種混合物； 所述熱穩(wěn)定劑為選自N-苯烯接枝馬來酰亞胺、有機銅鹽、受阻酚類和磷酸酯類中一種 或幾種混合物。
【文檔編號】C08K13/02GK106046773SQ201610362661
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年5月26日
【發(fā)明人】徐永, 徐永清, 楊秋會
【申請人】安徽科聚新材料有限公司