[发明专利]一种低腐蚀、低气味玻纤增强红磷阻燃尼龙66复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种复合材料及其制备方法，尤其是一种低腐蚀、低气味玻纤增强红磷阻燃尼龙66复合材料及其制备方法，属于材料技术领域。

背景技术

尼龙66是一种用途广泛的工程塑料，由己二胺、己二酸缩聚而成，其熔点为252-265℃，与其他工程塑料相比具有优异的机械性能和较好的热性能，如高强度、高模量、高硬度；相对较高的热变形温度，本身可达到V2级阻燃，阻燃改性后可达到V0级别，加入玻璃纤维增强，热变形温度可达250℃(0.45MPa)；此外还表现出优异的自润滑耐磨性、抗疲劳、耐蠕变性；良好的耐油和溶剂性。但是由于酰胺基的亲水性，尼龙66的吸水性高，导致其尺寸稳定性较差，在高湿度环境下性能下降明显。通过填充办法可大幅提高其综合性能，改善不足，所以玻璃纤维填充成为一个非常常见的尼龙66改性方法。随着汽车、机械、电器等行业的不断发展，对材料的使用也不断的提出新的要求，轻量化、高性能、环保成为了新的趋势，大量的金属材料被工程塑料所取代，尼龙66作为其中的代表占着很重要的地位。通用的玻璃纤维增强改性尼龙66作为一个很经典的方式为很多厂家使用生产，在现阶段的市场上销量很大，不同厂家的产品在性能和稳定性上也存在一定差异，根据不同要求填充量也有分别，国外的厂家如Dupont、BASF、Rhodia等，根据不同需求分为不同的品级，如高刚性、抗紫外、耐磨、超韧等等。但阻燃材料本身对金属具有较强的腐蚀性，并伴随刺激性气味，对金属产品长期使用的安全性有较大影响，如中国专利申请《一种增强阻燃尼龙PA66改性工程塑料的制备方法》，申请号201410407724.8的材料，而《一种低气味抗静电红磷阻燃热塑性组合物及其制备方法》，申请号201110434150.X的组合物仅在加工环节气味有一定降低的情形，并不包括使用阶段的低气味。

发明内容

本发明涉及低腐蚀、低气味玻纤增强红磷阻燃尼龙66复合材料及其制备方法，在玻璃纤维增强的基础上，加入红磷阻燃剂、抗金属腐蚀低气味协效剂等成分，在提供V0级阻燃和优异机械性能的前提下，将材料对金属制件的腐蚀性和刺激性气味降到最低，并且满足欧盟Rohs环保要求，进一步赋予材料安全无污染，满足客户从安全、性能、环保、美观等多方面的需求。

本发明通过以下技术方案解决技术问题：一种低腐蚀、低气味玻纤增强红磷阻燃尼龙66复合材料，由以下重量份的原料组成：

本发明通过以下技术方案进一步解决技术问题：

所述尼龙66的树脂特征粘度为：2.2-2.5，低粘度、高流动性尼龙66基料保证了材料整体的流动性和加工型。

所述无碱无砷短玻璃纤维，玻纤直径为9-11μm，长度3-4.5mm，提供了优异的机械性能和热稳定性，其直径更细，在加工中分散更均匀，能有更好的性能表现。

所述红磷阻燃剂为包覆红磷粉、包覆红磷阻燃母粒、多层包覆红磷母粒中的至少一种，红磷阻燃剂赋予材料V0级别的阻燃等级同时，还保证了材料对环境、对人的安全、环保、无污染性，满足Rohs指令。

所述抗金属腐蚀低气味协效剂为氢氧化镁、氢氧化铝、氧化镁、氧化钙、水滑石、抗铜剂1024和接枝POE中的至少一种，该气味协效剂大幅降低了材料对金属的腐蚀和刺激性气味。

所述其他助剂是硅氧烷偶联剂、抗氧剂或脱模剂中的至少一种，其他助剂对材料的加工性、脱模性、抗氧化性和良好的制件表观可提供保障。

所述抗氧剂为N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺，四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯，三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯中的至少一种；脱模剂为有机硅、脂肪酸盐中的至少一种。

每组分使复合材料在某一方面性能增强的同时也会对其他性能产生影响，所以各组分的使用量和不同类别相互之间的配合、协效性也是本发明的核心之一，按照上述配伍可以在保证阻燃性能和机械性能的前提下降低材料的刺激性气味，包括生产阶段和使用阶段的刺激性气味。

本发明进一步提供低腐蚀、低气味玻纤增强红磷阻燃尼龙66复合材料的制备方法，其步骤包括：

步骤一、按照所述重量份称取原料；

步骤二、将尼龙66、红磷阻燃剂、抗金属腐蚀低气味协效剂和其他助剂在高混机中混合均匀，混料时间3-5min；

步骤三、将混合好的原料加入双螺杆挤出机中，在温度：245-270℃，螺杆转速：250-400rpm下与玻璃纤维一起熔融共混，挤出造粒，即获得本发明的低腐蚀、低气味玻纤增强红磷阻燃尼龙66复合材料。