[发明专利]一种玻璃纤维增强无卤阻燃尼龙46复合材料及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及高分子材料领域，具体涉及一种玻璃纤维增强无卤阻燃尼龙46复合材料及其制备方法。

背景技术

随着社会的发展，越来越多的尼龙工程塑料应用于电子电气、汽车制造、航空航天等行业，尼龙工程塑料面临的使用环境也会越来越苛刻，比如高温、高电压、高湿、高负荷等，对尼龙工程塑料的性能要求也越高，常常需要在保持其力学性能的条件下，提高阻燃性能或电性能，因此，对尼龙工程塑料的阻燃改性研究越来越受到人们的关注。面对越来越严格的安全和环保要求，以及电子电气、汽车制造等行业对无卤、低毒、低烟阻燃材料的迫切要求，尤其是实施欧盟RoHS指令后，世界各国对无卤阻燃材料研究高度重视。

目前无卤阻燃剂以磷氮系为主。其中膨胀型阻燃是目前研究的热点，它集合了碳源、酸源、气源三个组成部分，对聚合物的阻燃效果明显。但是由于其阻燃剂的耐水性差、添加量大、应用范围窄而难以广泛推广。适用于尼龙的含磷阻燃剂有红磷、次磷酸盐及反应型含磷阻燃剂等。红磷中的有效磷含量高，在燃烧时要比其它的磷化合物产生更多磷酸，这些磷酸既可覆盖在尼龙表面，又可以在尼龙表面催化加速其脱水炭化，降低可燃物的生成量和高聚物材质的质量损失速度。而且所生成的磷酸残留于炭层中而形成的液膜炭层结构可将挥发性可燃物、外部的氧与内部的高聚物基质隔开。

专利CN 101503568A公开了一种红磷阻燃增强的热塑性聚酰胺组合物。其包覆体系引入热塑性聚合物，起到了良好的界面相容和“润滑”作用，避免了包覆红磷在加工过程中受高温、强烈剪切作用的破坏，极大的提高了红磷的阻燃效率，并且成功应用于电工、电子、电气等行业。

专利CN 102329507A公开了一种阻燃玻纤增强PA46树脂及制备方法。通过添加以溴类阻燃剂为主阻燃剂和三氧化二锑为辅助阻燃剂的阻燃体系进行阻燃，添加无碱长纤进行增强制得一种阻燃性能好（垂直燃烧1.6mm FV-0），优秀机械性能和耐热性的PA46树脂。其中PA46树脂45-70%，相容剂3-5%，主阻燃剂9-13%，辅助阻燃剂3-5%，无碱长纤10-35%，助剂1-3%。但所添加的主阻燃剂溴类阻燃剂为卤系阻燃剂，不利于安全和环保。

专利CN 102120879A公开一种耐高温、高CTI值阻燃聚酰胺复合材料及制备方法。在该材料复合体系中采用了特定的芳香族聚酰胺树脂组合物，优选溴化聚苯乙烯为主阻燃剂，以三氧化二锑、硼酸锌和偏锑酸钠的一种或几种为协效阻燃剂，且主阻燃剂8.0-20.0份，协效阻燃剂2.0-15.0份，主阻燃剂与协效阻燃剂的优选复配比例为1:1-6:1。制得复合材料具有良好阻燃性能（垂直燃烧1.6mm FV-0），且耐高温能力非常优异， CTI可达到600V。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种玻璃纤维增强无卤阻燃尼龙46复合材料及其制备方法，该尼龙46复合材料具有优异的阻燃性能和机械性能。

本发明采用如下的技术方案：

一种玻璃纤维增强无卤阻燃尼龙46复合材料，按重量百分比由以下组分组成：

PA46树脂     38.9-63.9%

主阻燃剂      6-14%

辅助阻燃剂    0.01-6%

玻璃纤维      15-45%

其他助剂      3.1-5.1%；

所述的主阻燃剂为微胶囊化的红磷母粒；所述的辅助阻燃剂为聚苯醚。

所述的玻璃纤维为经过偶联剂处理过的无碱长玻璃纤维。

所述助剂选自抗氧剂、相容剂、润滑剂和偶联剂中的至少一种。

进一步的，所述的抗氧剂为亚磷酸酯类抗氧剂和胺类抗氧剂，其组分比例为1:1。

所述的润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯。

所述的相容剂为苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)接枝马来酸酐(SEBS-g-MAH)、马来酸酐接枝聚苯乙烯(PS-g-MAH)、聚苯醚接枝马来酸酐（PPO-MAH）中的至少一种。

所述偶联剂为硅烷类偶联剂。

一种玻璃纤维增强无卤阻燃尼龙46复合材料的制备方法，制备步骤依次为：

步骤一、按以上所述的重量分数比例称取各种原料，并对称取的各种原料进行干燥；

步骤二、将干燥后的PA46树脂、主阻燃剂、辅助阻燃剂和其他助剂至于高速混合机中混合15~20min，使原料混合均匀；