[发明专利]一种无卤无磷断路器专用PA66材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种无卤无磷断路器专用PA66材料及其制备方法。这种无卤无磷断路器专用PA66材料是由以下质量百分比的原料组成：PA66树脂33～65.8％；PA6树脂5～10％；氮系阻燃剂10～18％；阻燃协效剂4～8％；玻璃纤维15～30％；抗氧剂0.1～0.5％；润滑剂0.1～0.5％；阻燃协效剂为氧化锌纳米线和水滑石的复配物。同时也公开了这种无卤无磷断路器专用PA66材料的制备方法。本发明所制得的PA66材料无卤素，最主要的是无磷，同时还具有耐热好、刚性高、电性能好等特点，适合电子电器领域应用。本发明的制备方法简单，工艺操作易于实现，能完全满足断路器外壳产品的材料要求。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种无卤无磷断路器专用PA66材料及其制备方法。

背景技术

断路器是建筑电气终端配电装置中使用最广泛的一种终端保护电器。作为断路器外壳材料的热塑性材料以尼龙最常见，对电器元部件材料来说，要求耐热性高、阻燃性好，尤其是对电性能要求更高。

尼龙树脂在燃烧时会熔融滴落，加入玻璃纤维后更易燃烧，在带电工作环境中由于漏电、短路、电弧、电火花的情况引起火灾的危险依然存在，此缺点限制了其应用范围，尤其在电子电器和通讯等领域，因此，必须对其进行阻燃改性才能满足电子电器行业对其阻燃性能的要求，以拓展尼龙的应用范围。

目前，尼龙的阻燃以添加阻燃剂的方法为主，常用的阻燃剂主要有：卤素阻燃剂、磷系阻燃剂、含氮化合物阻燃剂等。

中国专利申请CN102108204A公开了一种断路器用塑式外壳材料及其制备方法。该文献所述的阻燃剂为含溴、磷体系，含磷阻燃剂在高温、高湿条件下会与水反应生成磷化氢，并生成磷酸、偏磷酸等酸性物质，导致红磷阻燃材料制成的制件在长期使用过程中出现“喷霜”(析出白色针状物质)、“喷露”(析出液体物质)现象，并且由于制件通常会和一些金属制件相互接触(如交流接触器、墙壁开关等电子电器类制件)，且工作环境温度较高，一旦产生磷化氢，将会导致材料的电气绝缘性能下降，且会逐渐腐蚀金属材料，导致功能性失灵，严重的甚至会导致电路短路，引起火灾，对人们的财产及生命安全造成威胁。

中国专利申请CN102337022A公开了一种断路器专用尼龙料及其制备方法，其尼龙料所公开的CTI值只有380V，仍有待提高，而且机体树脂使用的是PA6，耐热性也有待提高。

中国专利申请CN107383866A公开了一种阻燃增强尼龙复合材料及其制备方法和在制备断路器外壳应用，其主要在于提高材料强度、耐热性和尺寸稳定性，并未提及做为电器元件比较关键的阻燃性和电性能。

氰尿酸三聚氰胺(MCA)作为一种含氮的无卤无磷环保型阻燃剂，具有使用经济、高效、优异的电性能和机械性能、不变色、低烟、低腐蚀性等特点。MCA特别适合于不加填料的PA6和PA66，能使阻燃材料达到UL94V-0，其阻燃机理是通过快速熔融滴落带走热量来达到自熄的阻燃效果。但是，MCA阻燃聚酰胺针对含有玻纤或填料的聚酰胺中，会存在灯芯效应，减缓了材料燃烧时的熔融滴落，只能做到V2甚至HB的阻燃等级，大大限制了MCA在聚酰胺中的应用范围。

发明内容

本发明的目的在于解决上述技术存在的缺陷，提供一种无卤无磷断路器专用PA66材料及其制备方法，以满足断路器材料高刚性、高耐热、阻燃、高CTI值、无卤无磷环保的要求。

本发明所采取的技术方案是：

一种无卤无磷断路器专用PA66材料，是由以下质量百分比的原料组成：

阻燃协效剂为氧化锌纳米线和水滑石的复配物。

这种无卤无磷断路器专用PA66材料中，PA66树脂的相对粘度为2.34～2.40。

这种无卤无磷断路器专用PA66材料中，PA6树脂的相对粘度为2.40～2.45。