[发明专利]一种耐酸碱无卤阻燃玻璃纤维增强尼龙66复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及改性工程塑料新品种技术领域。更具体地，涉及一种耐酸碱无卤阻燃玻璃纤维增强尼龙66复合材料及其制备方法。

背景技术

尼龙66(PA66)是最早研制成功的尼龙品种，于1935年制得，并于1939年由美国杜邦公司实现工业化生产，是目前最主要的尼龙品种。由于PA66的分子极性强，吸水率高，对力学性能及电性能影响较大、耐酸性差以及在潮湿环境中尺寸变化率大等缺点。因此，尼龙的阻燃增强改性研究变得越来越重要。尼龙的阻燃和力学性能在许多场合成为至关重要的因素，特别是在电子电器方面，如接线柱、插座、开关灯。添加适量及适当种类的阻燃剂能够提高其阻燃性能，出于环保的考虑，阻燃无卤化一直备受关注。而加入玻璃纤维增强尼龙能够明显提高其力学性能、硬度、蠕变性、尺寸稳定性和耐热性能。

考虑到在提高尼龙的阻燃要求同时不损坏产品的力学性能，在产品燃烧时发烟量等综合因素的要求，在某些高端应用领域使用时对耐酸碱腐蚀性能有要求。现有技术中的尼龙产品，例如中国专利申请号200610150960.1、201010111711.8与201310382574.5分别采用的是独立阻燃剂组分金属离子改性磷类无卤阻燃剂、氮系和/或磷系和/或氮磷系阻燃剂与无机金属化学阻燃剂的组合、有机次膦酸盐或聚磷酸铵磷系阻燃剂，但其缺点在于所得复合材料的机械力学强度相对较低，且耐酸碱性差。因此，用玻纤增强以及无卤阻燃剂填充增强获得综合性能优异，尤其是耐酸碱腐蚀PA66复合材料具有重要的应用价值。

因此，需要提供一种新型耐酸碱无卤阻燃玻璃纤维增强尼龙66复合材料。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种新型耐酸碱无卤阻燃玻璃纤维增强尼龙66复合材料。该复合材料具有较强的耐酸碱性能、加工流动性好、优异的力学性能、耐热性能和阻燃性能，很好的克服了现有技术尼龙产品中耐酸碱性能不足的问题。

本发明的另一个目的在于提供一种新型耐酸碱无卤阻燃玻璃纤维增强尼龙66复合材料的制备方法。

为达到上述第一个目的，本发明采用下述技术方案：

一种耐酸碱无卤阻燃玻璃纤维增强尼龙66复合材料，包括如下重量份数的原料：

其中，所述复合偶联剂选自γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)与γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷(KH560)或环氧树脂以1：1～50重量比混合的混合物。

优选地，所述复合材料包括如下重量份数的原料：

其中，所述复合偶联剂选自γ-氨丙基三乙氧基硅烷与γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷以1:1重量比混合的混合物，或γ-氨丙基三乙氧基硅烷与环氧树脂以1：10～20重量比混合的混合物。

优选地，所述玻璃纤维为无碱玻璃纤维，所述无碱玻璃纤维单根纤维直径为7～15微米。

更优选地，所述无碱玻璃纤维单根纤维直径为8～13微米。

优选地，所述无卤阻燃剂为磷类、氮类或其它无机类阻燃剂中的两种或多种的复合，所述磷类阻燃剂选自红磷、微胶囊化红磷、磷酸铵盐、聚磷酸铵、次膦酸盐、三羟基磷酸酯、烷基磷酸酯、芳基磷酸酯和环状磷酸酯中的一种或多种；所述氮类阻燃剂选自三聚氰胺、三聚氰胺磷酸盐和三聚氰胺尿酸盐中的一种或多种；所述无机类阻燃剂选自滑石粉、氧化硼、硼酸锌、氢氧化镁、二氧化硅、三氧化二锑以及三氧化钼中的一种或多种。

优选地，所述无卤阻燃剂选自磷类和无机类阻燃剂以2：1重量比混合的混合物、氮类和无机类阻燃剂以2：1重量比混合的混合物或者磷类和氮类以1：1重量比混合的混合物。

优选地，所述助剂包括分散剂、润滑剂、增韧剂、成核剂、抗氧化剂和抗滴落剂。

优选地，所述环氧树脂选自双酚A型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、氢化双酚A型环氧树脂和酚醛型环氧树脂中的一种或多种；所述环氧树脂的分子量为2000～30000。

为达到上述第二个目的，本发明采用下述技术方案：

如上所述的耐酸碱无卤阻燃玻璃纤维增强尼龙66复合材料的制备方法，包括如下步骤：

1)将经复合偶联剂中的部分γ-氨丙基三乙氧基硅烷处理后的无卤阻燃剂、助剂和尼龙66树脂加入高速混合机中充分混合3～5分钟，得到混合物A；

2)将剩余复合偶联剂加入到步骤1)制得的混合物A中，高速混合2～6分钟后出料，得到混合物B；