[发明专利]一种尼龙专用无卤阻燃母粒及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及高分子材料阻燃改性领域，尤其涉及一种高浓度尼龙专用无卤阻燃母粒，本发明还涉及一种高浓度尼龙专用无卤阻燃母粒的制备方法。

背景技术

尼龙是一种性能优良，用途广泛，用量较大的工程塑料，具有优异的机械性能、耐磨性、良好的加工性能和耐化学试剂性等特点，广泛用于汽车、电器、通讯、电子和机械等领域。随着社会的高速发展，该类企业对尼龙产品性能的要求也越来越高，未改性的尼龙塑料阻燃性较差，仅能达到按照UL 94垂直燃烧测试标准的V-2或HB级别，远远无法满足消费者的需求。

三聚氰胺氰尿酸盐（MCA）是一种性能优良的氮系无卤阻燃剂，与含磷、含卤素阻燃剂相比，MCA阻燃剂具有毒性低、耐温性能高、热稳定性好、阻燃效率高、适用性强、价格便宜等优点，尤其适用于不加填充的尼龙材料的阻燃改性，根据不同种类的尼龙种类，添加6~14%的MCA阻燃剂即可达到V-0级。使用MCA阻燃剂制备的阻燃尼龙制品，具有不退色、不起霜、电性能和机械性能等优异的特点。

但传统的MCA阻燃剂一般是粒径为2~25μm的粉料，其分子具有一定的极性，且粉体微粒之间疏松多孔，表面能高，使MCA阻燃剂极易吸潮和结块，尼龙材料的制备过程中，MCA阻燃剂易吸附于喂料料斗壁上，从而导致下料困难、喂料不均匀等问题，且转产或停产过程中，设备难以清理，粉尘污染严重。另外，由于MCA粉体的粒径较小，在加工设备中难于分散，阻燃剂实际利用率低，使所制备的尼龙材料的阻燃性下降。

发明内容

本发明的目的在于提出一种尼龙专用无卤阻燃母粒，该尼龙无卤阻燃母粒解决了尼龙材料在制备过程中由于MCA阻燃剂自身特性而导致的下料困难或喂料不均的问题，且该母粒具有良好分散能力，良好阻燃性能，无毒环保，安全可靠和使用方便等特点。

为了解决现有技术问题，本发明通过以下技术方案实现：

一种尼龙专用无卤阻燃母粒，由以下按重量百分比计量的原料组成：PA6树脂20~48%、氮系阻燃剂50~70%、主抗氧剂0.4~2.0%、辅助抗氧剂0.6~3.0%、外润滑剂0.8~3.0%和内润滑剂0.2~2.0%。

所述PA6树脂的相对粘度为1.7~2.8。

所述氮系阻燃剂为MCA阻燃剂。

所述MCA阻燃剂经过干粉造粒，MCA阻燃剂的粒径为0.1~4mm。

所述主抗氧剂为抗氧剂1098、抗氧剂1010和抗氧剂1024中的任一种或几种的组合。

所述辅助抗氧剂为抗氧剂412S、抗氧剂168、抗氧剂DLTP和抗氧剂DSTP中的任一种或几种的组合。

所述外润滑剂为有机硅类润滑剂、硬脂酸钙和硬脂酸锌中的任一种或几种的组合。

所述内润滑剂为聚酰胺蜡、蒙旦蜡、EBS和TAF中的任一种或几种的组合。

本发明的另一目的在于提出一种尼龙专用无卤阻燃母粒的制备方法，包括以下步骤：

1）将PA6树脂在90~100℃的温度下干燥6~12h，至PA6树脂的含水量低于0.1%；

2）将氮系阻燃剂在110~120℃的温度下干燥4~8h，至氮系阻燃剂的含水量低于0.05%；

3）称取配方量的原料，将除去阻燃剂之外的其他原料进行混合，并搅拌均匀；

4）将经步骤3）混合均匀后的原料加入同向双螺杆挤出机中进行熔融共混挤出，同时向侧喂料中加入氮系阻燃剂，同向双螺杆挤出机各区的温度控制在230~240℃之间；

5）使用直切式水下切粒机对经步骤4之后的物料进行切粒，经冷却、脱水、烘干、筛分工艺后，得到尼龙专用无卤阻燃母粒。

本发明解决了采用MCA阻燃剂制备阻燃尼龙材料过程中由于MCA阻燃剂自身特性导致的下料困难或喂料不均的问题。本发明所得的母粒具有预分散作用，MCA阻燃剂在尼龙材料中可以更好的分散，可提高阻燃剂的阻燃效率，从而降低阻燃剂的使用量，在实际应用过程中，该母粒可直接与尼龙材料共混后进行注塑成型工艺或挤出成型工艺，即使是分散能力很弱的注塑机、单螺杆挤出机或异向双螺杆挤出机也可以得到令人满意的分散效果。本发明母粒还具有良好分散能力，良好阻燃性能，无毒环保，安全可靠和使用方便等特点。

另外，本发明采用先进的直切式水下切粒工艺制备，使得高浓度阻燃母粒得以实现，可减少后续加工过程中母粒的使用量，削弱了载体在具体材料中的影响。

具体实施方式