[发明专利]一种红磷阻燃增强的热塑性聚酰胺组合物

说明书

技术领域

本发明涉及一种热塑性聚酰胺组合物。

背景技术

在阻燃材料和阻燃产品中，无卤化已经是大势所趋。红磷由于只含有阻燃元素磷，所以阻燃效率高。另一方面，红磷阻燃尼龙中具有较高的CTI值、良好的力学性能，在未增强和玻璃纤维增强的尼龙中都有较好的适用性。故红磷阻燃尼龙广泛用于电子、电气、电工等行业。

红磷粉是一种无定形的深红色无机聚合物，着火点低，只有250℃；吸湿性强，在潮湿的环境中或者加工条件下，在红磷的表面会起化学反应，生产各种价态的氧化磷和磷氢化合物，这些氧化磷和磷氢化合物进一步与潮气等反应生产磷酸，引起材料性质的根本变化，失去使用价值。因此必须对红磷进行稳定化处理和表面进行疏水处理，才能有实际应用价值。

通过对红磷表面进行微胶囊化处理，在红磷微粒的表面形成一层有相当强度的连续的致密保护膜，从而使红磷与外界的水分、空气等隔离，使其稳定性、疏水性、与基体树脂的相容性得到根本改变，从而生产出有商业应用价值的红磷粉。

CN1238793N公开了一种阻燃热塑性模塑组合物，通过对红磷粉采用粘液质矿物油、链烷烃、芳香族磷酸酯、邻苯二甲酸酯等和无机物硅灰石、滑石粉、硅酸钙、硅酸镁等进行处理，阻燃热塑性模塑组合物成型品显示了良好的阻燃性和高的磷稳定性。

CN1075728A公开了一种阻燃聚酰胺组合物，在组合物中引入硼酸锌、氧化锌等锌化合物，防止产生高毒性的磷氢化合物和磷氧化合物，以及对与该组合物接触的金属组件腐蚀，是一种具有良好的机械性能、良好的抗电弧性能、并且对金属组件腐蚀性极低的热塑性阻燃聚酰胺组合物。

通过在红磷表面进行化学反应生产一种蜜胺-甲醛树脂等薄层，能够有效地改善红磷的氧化稳定性，CN1775664A、公开了一种采用聚丙烯酰胺凝胶对红磷进行稳定的微胶囊化红磷的制备方法。CN1632057A、公开了一种三聚氰胺氰脲酸树脂对红磷进行处理的微胶囊化红磷制备方法。但是应用表明，这种稳定性方法并不能令人满意，如果把经过这种稳定的红磷在湿热条件下(例如35℃和85％的相对湿度时)，存放六个月就会基本失去稳定效果。另外，蜜胺-甲醛树脂、三聚氰胺氰脲酸树脂的稳定层在应用于挤出、注塑等高温、强剪切的加工条件下，特别容易出现稳定层失效。

CN88141594A公开了一种密胺甲醛树脂与氢氧化镁、氢氧化铝等复合稳定处理的红磷稳定方法。但是使用这样一种稳定体系时，氢氧化镁、氢氧化铝等在高温分解时放出水分，可能进一步加剧红磷与水分的反应，使经过稳定化处理的红磷在高温挤出过程中失效。

以上发明对于稳定红磷粉非常有效，但是这种稳定的红磷在热塑性聚酰胺与玻璃纤维等的复合物体系中，在高温、强烈的剪切作用下，红磷颗粒的包覆层会破坏或者部分破坏，导致红磷颗粒仍然裸露，在加工和使用过程中仍然会变质，在实际应用中受到限制。

发明内容

本发明的目的是克服现有热塑性聚酰胺组合物存在的不足，提供一种无卤化的红磷阻燃增强的热塑性聚酰胺组合物。

本发明的红磷阻燃增强的热塑性聚酰胺组合物由如下组分和重量百分数组成：

(1)热塑性聚酰胺树脂30～90％；

(2)经过微胶囊化包覆处理的红磷1～30％；

(3)纤维增强材料10～50％；

(4)添加剂0～25％。

上述热塑性聚酰胺树脂可由二元羧酸与二元胺进行缩合聚合反应得到或者由内酰胺开环聚合得到。可用的二元羧酸包括乙二酸、丁二酸、己二酸、壬二酸、癸二酸、十二酸、十八酸等脂肪族二元酸和对苯二甲酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、萘二酸等芳香族二无羧酸，但不限于前述二元羧酸。可用的二元胺包括乙二胺、丁二胺、己二胺、壬二胺、癸二胺、十一胺、十二胺、十六胺、十八胺、对苯二胺、间苯二胺、邻苯二胺、4，4’-二氨基二苯基甲烷，但不限于前述二元胺。可用的内酰胺包括丁内酰胺、戊内酰胺、己内酰胺、庚内酰胺、辛内酰胺、壬内酰胺、癸内酰胺、十二内酰胺、十六内酰胺、十八内酰胺，但不限于前述内酰胺。以上优选的二元羧酸是丁二酸、己二酸、对苯二甲酸，优选的二元胺是丁二胺、己二胺、对苯二胺，优选的内酰胺是己内酰安。优选的热塑性聚酰胺树脂是尼龙6、尼龙66、尼龙46、尼龙6/66、尼龙610、尼龙611、尼龙612、尼龙6T、尼龙9T等中的一种或者它们的两种或者两种以上的混合物。