[发明专利]一种无卤阻燃聚酰胺组合物及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及高分子材料领域，特别涉及一种无卤阻燃聚酰胺组合物及其制备方法和应用。

背景技术

热塑性聚酰胺，如PA66和PA6，由于其优异的机械性能，尼龙被应用于各种电子电器行业，特别是低压电器行业，由于其使用环境要求材料必须具有优良的刚性和耐冲击性能，低翘曲性，高的尺寸稳定性，高温和高湿环境下使用，理想的材料还应该具有无析出性。

美国专利61/164572公开了一种聚酰胺组合物，该组合物包含半晶态聚酰胺，非晶态聚酰胺，非卤化阻燃剂，硼酸锌和一些填料，改组合物表现出高刚性和硬度，低翘曲和良好的外观。

但是，现有技术中，任何一种无卤阻燃聚酰胺树脂的组合物都不能在高温高湿使用条件下保证表面没有析出。

因此，开发一种能在高温高湿使用环境下具有优异的表面，且能保持优异的力学性能、尺寸稳定性以及阻燃性能的无卤阻燃聚酰胺组合物显得十分重要。

发明内容

为了克服现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种能在高温高湿使用环境下具有优异的表面，且能保持优异的力学性能、尺寸稳定性以及阻燃性能的无卤阻燃聚酰胺组合物。

本发明的另一目的是提供上述无卤阻燃聚酰胺组合物的制备方法。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种无卤阻燃聚酰胺组合物，按重量百分比计，包括如下组分：

半结晶态脂肪族聚酰胺       30~70%；

阻燃剂                     5~30%；

助剂                       0.1~40%；

其中，所述阻燃剂按重量百分比计，包括如下组分：

无卤阻燃剂                  90~99%；

无机氧化物                  1~10%。

所述半结晶态脂肪族聚酰胺选自聚酰胺6、聚酰胺66、聚酰胺4,6、聚酰胺6,10、聚酰胺6,12、聚酰胺11、聚酰胺12、聚酰胺9,10、聚酰胺9,13、聚酰胺9,14、聚酰胺9,15、聚酰胺9,16、聚酰胺10,10、聚酰胺10,12、聚酰胺10,13、聚酰胺12,10、聚酰胺12,12、聚酰胺12,13、聚酰胺12,14的一种或几种；优选为聚酰胺6、聚酰胺66、聚酰胺6,10、聚酰胺10,10的一种或几种。

所述无卤阻燃剂选自次膦酸盐和/或氮系阻燃剂；所述氮系阻燃剂选自三聚氰胺的缩聚产物、三聚氰胺与磷酸的反应产物、三聚氰胺的缩聚产物与磷酸的反应产物以及它们的混合物；所述次膦酸盐选自式（I）的次膦酸盐、式（II）的双次膦酸盐以及它们的混合物或者聚合物，

其中，R₁和R₂相同或不同的直链或支链C₁-C₆烷基和/或芳基；R₃为直链或支链C₁-C₁₀亚烷基、C₆-C₁₀亚芳基或烷基；M选自钙离子、镁离子、铝离子和/或锌离子；m为2或3；n为1或3；x为1或2。

所述无机氧化物为非酸性的无机氧化物，选自活性较强的碱性金属氧化物和/或中性的氧化硅，优选为氧化铝、氧化锆、氧化硅、氧化镁的一种或几种。

所述阻燃剂的制备方法，包括如下步骤：

a）向容器中加入1~10wt%无机氧化物和占无机氧化物重量的150wt%的去离子水，得到无机氧化物溶液；

b）将无机氧化物溶液的pH值调至7.0，搅拌5～10分钟，加入90~99wt%无卤阻燃剂，强烈搅拌成浆液；

c）加热至70℃，保温搅拌1~2小时，冷却、过滤，在150℃下干燥至恒重，即得阻燃剂。

所述无卤阻燃剂表面的无机氧化物的厚度为0.01-20 um，优选为0.5-10um，更优选为0.5-5um。

所述阻燃剂的高温高湿游离酸值为0.003-0.0001，优选为0.002-0.0015。