[发明专利]一种聚酰胺无卤阻燃母粒及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，特别涉及一种聚酰胺无卤阻燃母粒及其制备方法。

背景技术

作为五大通用工程塑料之首的聚酰胺，具有高强度、耐磨、耐溶剂、自润滑性好和使用温度范围广等优点，广泛应用于电子电气、机械、仪表、日用轻工、汽车、建材、农业等领域。但是聚酰胺的极限氧指数(LOI)低(23左右)，极易燃烧，发热量大，燃烧速度快，燃烧过程中会产生大量浓烟及熔滴，极易传播火焰，大大限制了它在一些特殊领域的应用，因此提高聚酸胺的阻燃性迫在眉睫。

现有的聚酰胺阻燃主要有以下三种方法：(1)在复合过程中加入阻燃添加剂；(2)在聚合物链上或表面上接枝或键合阻燃基团；(3)与阻燃单体进行共聚。由于工艺的可操作性以及生产成本的原因，第一种方法发展最迅速，已开发出多种适于聚酰胺的添加型阻燃剂，主要有卤系阻燃剂、无机阻燃剂、磷系阻燃剂、氮系阻燃剂和氮磷系阻燃剂等。卤系阻燃剂阻燃效率高、用量少，对材料的性能影响小，但卤系阻燃剂(卤-锑系统)阻燃的高聚物在热解及燃烧时生成大量的烟尘及腐蚀性有毒气体，对环境危害大，而且卤系阻燃剂成本高。因此，无卤化已成为聚酰胺阻燃发展的一趋势，但是无卤阻燃体系也均面临各种问题：无机阻燃剂添加量大，阻燃效率低，对基体材料的力学性能造成了较大损害。氮系阻燃剂由于无毒、无腐蚀、阻燃效率高而被广泛用于聚酰胺的阻燃。

该MCA是一种含氮的无卤环保型阻燃剂，具有使用经济、高效、优异的电性能和机械性能、不变色、低烟、低腐蚀性等特点。同时它低毒，对使用者安全，与环境相容性好，热稳定性佳，非常适宜材料的加工，特别适合于不加填料的聚酰胺6和聚酰胺66，能使阻燃材料达到UL94V-0。但是，MCA阻燃聚酰胺在针对在含有填料或不相容的杂质的尼龙中，会存在灯芯效应，只能做到V2的阻燃等级。在实际生产应用中，由于MCA的堆积密度小(只有0.3-0.4g/cm³)，粉尘污染特别严重，不利于添加使用。另外，在目前采用挤出生产阻燃聚酰胺的过程中，大量添加MCA会造成下料困难，从而无法进行阻燃聚酰胺的生产，因此，目前生产阻燃聚酰胺中的MCA添加量不能超过20％。

目前，也出现了包含矿物填料和三聚氰胺氰尿酸盐的组合物的阻燃聚酰胺，该矿物填料虽增强刚度，减小模后收缩，增大抗蠕变性，但也有几个缺点，例如Melvin I.Kohan研究发现，矿物填料的添加，降低阻燃聚酰胺的延展性和韧性并增大熔体粘度；同时，MCA的存在也无法解决上述灯芯效应、粉尘污染不利于添加使用等不足的问题。

发明内容

本发明实施例的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种分散性和阻燃性优异的聚酰胺无卤阻燃母粒。

本发明的另一目的是提供一种工艺简单，成本低廉的聚酰胺无卤阻燃母粒制备方法。

为了实现上述发明目的，本发明的技术方案如下：

一种聚酰胺无卤阻燃母粒，包括如下重量份数的配方组分：

一种聚酰胺无卤阻燃母粒的制备方法，包括以下步骤：

按照上述聚酰胺无卤阻燃母粒配方分别称取各组分；

将所述聚酰胺与协效阻燃剂进行混合，再加入所述氮系阻燃剂和分散剂进行二次混合，获得聚酰胺无卤阻燃母粒前体；

将所述聚酰胺无卤阻燃母粒前体进行熔融挤出，造粒，得到所述聚酰胺无卤阻燃母粒。

上述聚酰胺无卤阻燃母粒通过适当含量范围的各组分在熔融挤出过程中互相作用，使得该聚酰胺无卤阻燃母粒具有优异的分散性和阻燃性，将其制备聚酰胺材料时，使得聚酰胺材料在保留原有的机械性能的同时，具有良好的阻燃性。其中，氮系阻燃剂与协效阻燃剂复配协同作用，提高了氮系阻燃剂在聚酰胺无卤阻燃母粒中的含量，从而使得以该聚酰胺无卤阻燃母粒为原料的聚酰胺材料具有优良的阻燃性能，同时有效避免了氮系阻燃剂的灯芯效应，并保证了聚酰胺材料的机械性能。

上述聚酰胺无卤阻燃母粒的制备方法只需按配方将各组分混合并加以挤出造粒即可得到产品，通过氮系阻燃剂和协效阻燃剂的复配协同作用，提高了氮系阻燃剂在聚酰胺无卤阻燃母粒中的含量，从而有效解决了现有的氮系阻燃剂太多难下料的问题，省去了繁琐的密炼工艺，具有制备方法工艺简单，成本低廉，对设备要求低的特点，适于工业化生产。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1为本发明聚酰胺无卤阻燃母粒制备方法的工艺流程示意图。

具体实施方式