[发明专利]一种玻纤增强PA66专用无卤阻燃剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及阻燃剂技术领域，尤其涉及一种玻纤增强PA66专用无卤阻燃剂及其制备方法。

背景技术

自20世纪30年代有美国杜邦公司开发并实现工业化生产以来，已发展出尼龙6、尼龙66、尼龙610等多个品种的工程塑料，是五大工程塑料中产量最大、用途最广、品种最多的高分子材料。

PA66是尼龙产品中最为重要的品种之一，由于其耐热性高、耐油性好、成型速度快、吸水率低而广泛的应用在汽车、电子电器等行业。但是随着使用范围的不断增加，PA66面临着更多苛刻的应用环境，特别是使用玻纤增强的PA66，由于其存在“灯芯效应”，使其阻燃更加困难。

目前，市场上玻纤增强PA66的阻燃剂主要有溴锑类阻燃剂、红磷阻燃剂、磷氮系阻燃剂等。溴锑类阻燃剂虽然具有较好的阻燃性能及力学性能，但其环保问题是无法克服的技术难题；红磷类阻燃剂储存困难，且只能做深色制件；磷氮系阻燃剂作为目前阻燃剂发展的方向，受到了较多的关注。然而，市场上的磷氮系阻燃剂存在分解温度低，生产成本高等问题，在市场应用上受到极大的限制。现有技术中，有采用MPP(三聚氰胺膦酸盐)阻燃玻纤增强PA66的相关文献，然而其存在分解温度低、塑料加工性能差、力学性能下降严重等诸多技术问题。

发明内容

本发明的目的在于制备一种玻纤增强PA66专用环保复合阻燃剂，该阻燃剂为磷氮阻燃剂并加入适当的无机阻燃剂作为协效剂，分解温度高，阻燃性能优异，在玻纤增强PA66中可取代溴锑类阻燃剂，且无卤环保。

本发明所采用的技术方案为：

一种玻纤增强PA66专用无卤阻燃剂，其特征在于，由以下重量份的原料制成：

优选的，

所述主阻燃剂为三聚氰胺、氰尿酸与磷酸聚合反应所得；

所述无机协效阻燃剂为氧化锌、氧化铝、氧化镁、二氧化硅、氢氧化镁、氢氧化铝、硼酸锌、磷酸铝中的一种或几种；

所述高效成炭剂为季戊四醇、双季戊四醇、PA6、三嗪类成炭剂、膨胀石墨中的一种或几种；

所述润滑剂为硬脂酸钙、硅酮、硬脂酸、PE蜡中的一种或几种。

优选的，所述三聚氰胺、氰尿酸、50％磷酸溶液质量比为0.9～1.1：0.9～1.1：1.5～1.8。

优选的，所述无机协效阻燃剂为氢氧化镁、硼酸锌、磷酸铝中的一种或几种。

本发明还提供了一种玻纤增强PA66专用无卤阻燃剂的制备方法，其特征是，包括以下步骤：

(1)根据上述的重量份称取原料；

(2)主阻燃剂的制备：

取氰尿酸投入到反应釜中，再向反应釜中加入三聚氰胺，同时开始滴加磷酸溶液，滴加完成后，控制反应温度80-90℃，反应3-6h，冷却至室温，离心分离，干燥；将干燥所得产物加入到高温反应釜中，保持温度230℃-270℃，反应3-5h，冷却至室温，离心分离，干燥，粉碎得到主阻燃剂；

(3)将步骤(1)称取的无机阻燃剂、高效成炭剂及润滑剂与步骤(2)得到的主阻燃剂在捏合机中进行捏合，即可得到玻纤增强PA66专用无卤阻燃剂。

上述阻燃剂在PA66中的应用，其特征是，在PA66中添加玻纤增强PA66专用无卤阻燃剂，搅匀，熔融温度下注塑挤出。

本发明的有益效果：

1.本发明合成的玻纤增强PA66专用无卤阻燃剂，分解温度高，达到400℃以上(见说明书附图2)，解决了常规磷氮系阻燃剂分解温度低的技术问题。本发明制备的复合阻燃剂较之某国外产品分解温度提高一倍以上。

2.本发明合成的阻燃剂阻燃性能优异，加工性能良好，无卤环保，与PA66基材相容性好。

3.与溴锑类阻燃剂相比，本发明制备的阻燃剂添加量少，对材料的力学性能影响小，成本低，适合工业化广泛应用。

附图说明

附图1为主阻燃剂红外光谱图；

附图2为本发明玻纤增强PA66专用无卤阻燃剂TGA分解温度图。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例，实施例不应视作对本发明保护范围的限定。

实施例1

配方：主阻燃剂13份，无机阻燃剂(氢氧化镁)5份，高效成炭剂(季戊四醇和PA6质量比为1:1)2份，润滑剂(硬脂酸钙和硅酮质量比为1:2)1份。