[发明专利]一种非卤阻燃高温尼龙复合材料

说明书

技术领域

本发明属于高分子材料合成技术领域。更具体地，涉及一种非卤阻燃高温尼龙复合材料。

背景技术

尼龙（PA）即聚酰胺纤维，是分子主链上含有重复酰胺基团-[NHCO]-的热塑性树脂总称。尼龙是世界上出现的第一种合成纤维，由于其拥有良好的力学性能、耐药性及易加工性，尼龙广泛应用于纺织，医疗，国防等各个行业。

随着电子器件的小型化，高频化的迅速发展，促进了电子元件微型化，密集化及高密度组装技术的发展。对材料的耐温要求也不断提高。特别是采用表面安装工艺时，各种电器元件同时在红外加热装置中加热，因此对材料的耐热性，尺寸稳定性提出了更高要求。近年来出现的各种耐高温尼龙如半芳香族类高温尼龙由此得到极大应用。

高温尼龙熔点应大于295℃或至少比传统尼龙高50℃，同时，在220℃下应能保持稳定性。但是在使用过程中，这类尼龙往往不具有阻燃性。因此，阻燃剂、滴注剂和矿物填料常被作为功能性添加剂以对尼龙进行改性。常用的卤系阻燃剂在燃烧或降解时，会产生不利于环境及人体健康的卤化氢气体、浓烟等。因此，工业上正逐步转向于研究无卤阻燃剂。然而，目前使用无卤阻燃剂的材料在加工时往往有更大的困难，同时它们的力学及机械性能都有所降低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有高温尼龙的缺陷和不足，提供一种非卤阻燃高温尼龙复合材料，不仅具有耐高温的性能，而且阻燃性能可达到UL94V-0级，可适用于电子器件或航空航天等高温领域。

本发明的目的是提供一种非卤阻燃高温尼龙复合材料。

本发明另一目的是提供上述非卤阻燃高温尼龙复合材料的制备方法。

本发明上述目的通过以下技术方案实现：

一种非卤阻燃高温尼龙复合材料，由包含以下组分的配方制备而成：聚酰胺、聚苯醚、聚四氟乙烯、阻燃剂、添加剂；所述阻燃剂为三聚氰胺氰脲酸酯，或所述阻燃剂为三聚氰胺氰脲酸酯与聚双马来酰亚胺的混合物；所述添加剂为稳定剂、附着力促进剂、抗氧剂、抗静电剂、增塑剂、发泡剂或分散剂中的一种或几种的组合。

其中，所述三聚氰胺氰脲酸酯的分子式为C₆H₉N₉O₃，市售可得。

优选地，所述聚酰胺任选自半芳香族聚酰胺、半芳香族聚酰胺与脂肪族聚酰胺的共混物、半芳香族聚酰胺与脂肪族聚酰胺的混合物。

更优选地，所述聚酰胺为高温尼龙，即聚对苯二酰癸二胺（简称PA10T），市售可得。

优选地，所述聚苯醚（PPE）的分子量为2000～20000g/mol，是一种由2,6-二甲基苯酚在铜胺络合物催化剂存在下氧化缩合制成的热塑性、线性、非晶态聚醚。PPE市售可得。

更优选地，所述聚苯醚（PPE）的制备方法为：在16mm双螺旋挤出机中混合聚苯醚，双酚A及过氧化二异丙苯，三者的质量分数分别为98.29%，0.62%及1.09%；混合物分别在320℃，310℃，300℃于区域一，区域二和区域三至九挤压；模具温度为300℃，在250转每分速度下形成颗粒。

优选地，所述聚双马来酰亚胺为，可以使用但不限于N,N-1,3亚苯基双马来酰亚胺或1,4-双（马来酰亚胺）丁烷。

聚双马来酰亚胺可以用于与聚苯醚混合并同时减少聚苯醚的用量。

优选地，所述聚四氟乙烯的粒度范围为5μm～25μm。尽管聚四氟乙烯中含有卤素，但由于它的数量极少，因此仍可认为本发明为无卤阻燃高温尼龙。

聚四氟乙烯在注塑过程中往往易被拉长变为纤维因此作为防滴落剂。纤维接触火焰时收缩从而延缓基体的滴落。

另外，优选地，当阻燃剂为三聚氰胺氰脲酸酯时，三聚氰胺氰脲酸酯和聚苯醚的质量百分含量分别为10%～25%与5%～20%，并且二者的总量至少为30%；

当阻燃剂为三聚氰胺氰脲酸酯与聚双马来酰亚胺的混合物时，三聚氰胺氰脲酸酯的质量百分含量为20%～25%，而且聚苯醚和聚双马来酰亚胺的质量百分含量分别为5%～15%与5%~10%。

更优选地，当阻燃剂为三聚氰胺氰脲酸酯时，所述非卤阻燃高温尼龙复合材料的各组分的质量百分含量分别为：聚酰胺60%～69.8%、聚苯醚5%～20%、聚四氟乙烯0.1%～1%、阻燃剂10%～25%、添加剂0.1%～0.5%，其中阻燃剂和聚苯醚的总量至少为30%；