本發明涉及一種尼龍復合材料,具體涉及一種低氣味阻燃尼龍6復合材料及其制備方法。
背景技術:
阻燃尼龍6由于阻燃效果好,被廣泛應用于高鐵波紋管、接線柱、連接器、接插件、接插件風扇、線圈軸、繼電器、傳感器、中央電器板、大功率斷路器、配電盤、插座、開關裝置、插頭、電路板、車燈外殼、電視機外殼、電動工具配件等產品上。阻燃尼龍6的制備主要是依靠在尼龍6中通過物理方法添加阻燃劑而制得,這種方法能制備出阻燃性能較好的阻燃尼龍6材料。其阻燃劑按有效元素分類,可分為磷系、氯系、溴系和銻基、鋁基、硼基阻燃劑等。其中溴系阻燃劑因成本低、效果好被廣泛使用,但是,溴系阻燃劑因氣味大,而無法應用于汽車行業內飾件等對氣味性有嚴格要求的配件領域;因此,尋找一種低氣味阻燃尼龍6復合材料是解決該技術的關鍵。
技術實現要素:
本發明的目的在于克服現有技術的缺陷,提供一種低氣味阻燃尼龍6復合材料及其制備方法,其制作工藝簡單、生產方便,不僅阻燃效果好,且能夠滿足氣味等級要求小于等于3級的使用環境,市場前景廣闊。
為了實現上述目的,本發明采取的技術方案如下:
技術方案一:
一種低氣味阻燃尼龍6復合材料,包括以下重量份的原料:
進一步的,所述阻燃劑包括磷酸鹽、聚磷酸三聚氰胺、三聚氰胺氰尿酸鹽中的一種或幾種。
更進一步的,所述磷酸鹽包括甲基乙基次膦酸鋁、二乙基次膦酸鋁、次磷酸鈉、多聚磷酸鉀和焦磷酸銨中的一種或幾種。
進一步的,所述抗氧劑包括N,N’-1,6-亞已基-雙[3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰胺]、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三(2,4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯和雙(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯中的一種或幾種。
進一步的,所述潤滑劑包括硅酮粉、乙撐雙硬脂酰胺、硬脂酸鈣、乙撐雙硬脂肪酸酰胺、氧化聚乙烯蠟、褐煤蠟中的一種或幾種。
進一步的,所述增韌劑包括聚乙烯辛烯共聚彈性體-馬來酸酐共聚物、三元乙丙橡膠-馬來酸酐共聚物和聚苯乙烯-乙烯-丁烯-聚苯乙烯-馬來酸酐共聚物中的一種或幾種。
更進一步的,包括以下重量份的原料:
技術方案二:
一種低氣味阻燃尼龍6復合材料的制備方法,具體包括以下步驟:
步驟一、先將尼龍6放置于100℃的烘箱中干燥3-4小時,使其含水率小于1‰;然后按比例稱取尼龍6、增韌劑、抗氧劑、潤滑劑、阻燃劑、色母粒和去味劑,并將其一起加入高速攪拌機中攪拌混合至均勻,得混合物;
步驟二、將步驟一所得混合物和玻璃纖維分別通過主喂料和側喂料加入到長徑比為40∶1的雙螺桿擠出機中,主機的轉速600r/min,加工溫度240-280℃,真空壓力控制在0.06-0.08MPa,熔融混煉后擠出拉條、切粒、包裝,即得。
技術方案三:
一種低氣味阻燃尼龍6復合材料的制備方法,具體包括以下步驟:
步驟一、先將尼龍6放置于100℃的烘箱中干燥3-4小時,使其含水率小于1‰;然后按比例稱取各原料,取尼龍6總重量的1/5與阻燃劑聚磷酸三聚氰胺和阻燃劑三聚氰胺氰尿酸鹽混合均勻,擠出造粒,得阻燃劑顆粒;然后將剩余的尼龍6、制好的阻燃劑顆粒、已經稱取好的增韌劑、抗氧劑、阻燃劑多聚磷酸鉀、潤滑劑、色母粒和去味劑一起加入高速攪拌機中,攪拌混合至均勻,得混合物;
步驟二、將步驟一所得混合物和30kg玻璃纖維分別通過主喂料和側喂料加入到長徑比為40∶1的雙螺桿擠出機中,主機的轉速600r/min,加工溫度240-280℃,真空壓力控制在0.06-0.08MPa,熔融混煉后擠出拉條、切粒、包裝,即得。
與現有技術相比,本發明所取得的有益效果如下:
本發明采用無鹵阻燃劑磷酸鹽、聚磷酸三聚氰胺(MPP)、三聚氰胺氰尿酸鹽(MCA)中的一種或幾種作為阻燃劑來制備尼龍6復合材料,尤其以磷酸鹽與聚磷酸三聚氰胺(MPP)和/或三聚氰胺氰尿酸鹽(MCA)復配而成的復合阻燃劑,能夠很大程度上降低阻燃劑的用量,并提高阻燃效果,且本發明所采用的阻燃劑成分中不含有鹵素元素,氣味小,能夠滿足使用時氣味等級小于等于3,達到了對氣味性有嚴格要求的汽車行業內飾件等配件領域的要求。
具體實施方式
以下結合實施例對本發明進行進一步詳細的敘述。
實施例1
步驟一、先將再生尼龍6(相對粘度2.7)放置于100℃的烘箱中干燥3-4小時,使其含水率小于1‰;然后稱取50kg干燥后的尼龍6、1.5kg乙烯辛烯共聚彈性體-馬來酸酐共聚物(增韌劑)、0.25kg N,N’-1,6-亞已基-雙[3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰胺](抗氧劑)、0.25kg三(2,4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯(抗氧劑)、15kg三聚氰胺氰尿酸鹽(阻燃劑)、1.5kg硅酮粉(潤滑劑)、6kg聚磷酸三聚氰胺(阻燃劑)、2kg黑色母、0.5kg去味劑、1.0kg雙(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯(抗氧劑)、并將其一起加入高速攪拌機中攪拌混合至均勻,得混合物;
步驟二、將步驟一所得混合物和30kg無堿短切玻璃纖維分別通過主喂料和側喂料加入到長徑比為40∶1的雙螺桿擠出機中,主機的轉速600r/min,加工溫度260℃,真空壓力控制在0.07MPa,熔融混煉后擠出拉條、切粒、包裝,即得。
實施例2
步驟一、先將再生尼龍6(相對粘度2.7)放置于100℃的烘箱中干燥3-4小時,使其含水率小于1‰;然后稱取50kg干燥后的尼龍6、1.5kg乙烯辛烯共聚彈性體-馬來酸酐共聚物(增韌劑)、0.25kg N,N’-1,6-亞己基-雙[3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰胺](抗氧劑)、0.25kg三(2,4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯(抗氧劑)、10kg三聚氰胺氰尿酸鹽(阻燃劑)、1.5kg硅酮粉(潤滑劑)、5kg聚磷酸三聚氰胺(阻燃劑)、5kg次磷酸鈉(阻燃劑)、2kg黑色母、0.5kg去味劑、1.0kg雙(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯(抗氧劑)、并將其一起加入高速攪拌機中攪拌混合至均勻,得混合物;
步驟二、將步驟一所得混合物和30kg無堿短切玻璃纖維分別通過主喂料和側喂料加入到長徑比為40∶1的雙螺桿擠出機中,主機的轉速600r/min,加工溫度260℃,真空壓力控制在0.07MPa,熔融混煉后擠出拉條、切粒、包裝,即得。
實施例3
步驟一、先將再生尼龍6(相對粘度2.7)放置于100℃的烘箱中干燥3-4小時,使其含水率小于1‰;然后稱取50kg干燥后的尼龍6、1.5kg乙烯辛烯共聚彈性體-馬來酸酐共聚物(增韌劑)、0.25kg N,N’-1,6-亞己基-雙[3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰胺](抗氧劑)、0.25kg三(2,4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯(抗氧劑)、5kg三聚氰胺氰尿酸鹽(阻燃劑)、1.5kg硅酮粉(潤滑劑)、5kg聚磷酸三聚氰胺(阻燃劑)、5kg多聚磷酸鉀、2kg黑色母、0.5kg去味劑、1.0kg雙(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯(抗氧劑)、并將其一起加入高速攪拌機中攪拌混合至均勻,得混合物;
步驟二、將步驟一所得混合物和30kg無堿短切玻璃纖維分別通過主喂料和側喂料加入到長徑比為40∶1的雙螺桿擠出機中,主機的轉速600r/min,加工溫度260℃,真空壓力控制在0.07MPa,熔融混煉后擠出拉條、切粒、包裝,即得。
實施例4
步驟一、先將再生尼龍6(相對粘度2.7)放置于100℃的烘箱中干燥3-4小時,使其含水率小于1‰;然后稱取50kg干燥后的尼龍6、1.5kg乙烯辛烯共聚彈性體-馬來酸酐共聚物(增韌劑)、0.25kg N,N’-1,6-亞已基-雙[3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰胺](抗氧劑)、0.25kg三(2,4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯(抗氧劑)、5kg MCA(阻燃劑)、1.5kg硅酮粉(潤滑劑)、5kg聚磷酸三聚氰胺(阻燃劑)、5kg多聚磷酸鉀(阻燃劑)、2kg黑色母、0.5kg去味劑、1.0kg雙(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯(抗氧劑)后,先將10kg干燥后的尼龍6與5kg三聚氰胺氰尿酸鹽(阻燃劑)和5kg聚磷酸三聚氰胺(阻燃劑)混合均勻,擠出造粒,得阻燃劑顆粒;然后將剩余的40kg尼龍6、制好的阻燃劑顆粒以及其余已稱量好的乙烯辛烯共聚彈性體-馬來酸酐共聚物(增韌劑)、N,N’-1,6-亞已基-雙[3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰胺](抗氧劑)、三(2,4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯(抗氧劑)、硅酮粉(潤滑劑)、多聚磷酸鉀(阻燃劑)、黑色母、去味劑、雙(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯(抗氧劑)一起加入高速攪拌機中攪拌混合至均勻,得混合物;
步驟二、將步驟一所得混合物和30kg無堿短切玻璃纖維分別通過主喂料和側喂料加入到長徑比為40∶1的雙螺桿擠出機中,主機的轉速600r/min,加工溫度260℃,真空壓力控制在0.07MPa,熔融混煉后擠出拉條、切粒、包裝,即得。
結果:
按照ISO標準分別對實施例1~4制得的尼龍6復合材料進行阻燃性能和氣味等級測試,實施例1~4均符合要求;其中以實施例4制得的尼龍6復合材料在拉伸強度、彎曲強度、彎曲模量、灰分、洛氏硬度、缺口沖擊強度、熱變形溫度等方面的綜合性能與實施例1~3相比最優。
以上所述實施方式僅為本發明的優選實施例,而并非本發明可行實施的窮舉。對于本領域一般技術人員而言,在不背離本發明原理和精神的前提下對其所作出的任何顯而易見的改動,都應當被認為包含在本發明的權利要求保護范圍之內。