[发明专利]一种无卤阻燃玻纤增强尼龙

说明书

本发明公开了一种无卤阻燃玻纤增强尼龙，按重量百分比计，原料组成包括：尼龙30～60％；玻璃纤维20～40％；无卤阻燃复配体系10～30％；其中，无卤阻燃复配体系，按重量百分比计，原料组成包括：有机次磷酸盐60～85％；聚磷酸硼酸三聚氰胺盐13～35％；成炭剂2～8％；该聚磷酸硼酸三聚氰胺盐的结构式如下式(Ⅰ)所示，式中，m为聚磷酸三聚氰胺与硼酸两结构单元的摩尔比，m＝3～6。本发明公开的无卤阻燃玻纤增强尼龙采用新型的无卤阻燃复配体系，该无卤阻燃复配体系溶解度低，成炭率高，制备的无卤阻燃玻纤增强尼龙获得了极佳的阻燃效果，可达到UL94‑V0(1.6mm)的阻燃标准。

技术领域

本发明涉及玻纤增强尼龙的技术领域，具体涉及一种无卤阻燃玻纤增强尼龙。

背景技术

玻纤增强尼龙(主要指尼龙66，尼龙6)，由于具有良好的刚性和抗冲击性、低翘曲性、高的尺寸稳定性、良好的表面外观等性能特点而被广泛应用于电子电器领域。通常的尼龙为易燃材料，但当其与玻纤复合后，由于玻纤的灯芯效应，使玻纤增强尼龙变得更容易燃烧，因而玻纤增强尼龙的阻燃处理成为一种必然的需求，而且灯芯效应的存在使得其阻燃难度更大。

目前，对于玻纤增强尼龙材料的阻燃，包括了两类基本的阻燃体系：卤系阻燃体系和非卤阻燃体系。卤系阻燃体系主要是指溴系阻燃剂，包括十溴二苯乙烷，溴化聚苯乙烯等。大量研究表明，添加有溴系阻燃剂的玻纤增强尼龙材料在燃烧时会产生浓烟和溴化氢等有害物质，会引起人体窒息。因此，为玻纤增强尼龙材料开发安全、环保、无卤阻燃体系成为研究的热点，近年来出现了新型的应用于玻纤增强尼龙材料的无卤阻燃剂或阻燃体系。

据文献报道，应用于玻纤增强尼龙材料的无卤阻燃剂主要包括两大类基本体系：一类是红磷；另一类是膨胀型阻燃体系。对于红磷，虽然其阻燃效果好，但其面临两个问题：一是红磷的颜色，限制了其应用范围，通常只是应用在黑色制品中；二是在加工过程中容易产生磷化氢等剧毒物，带来环保和安全问题，因此红磷并不是玻纤增强尼龙材料的最佳选择。对于膨胀型阻燃体系，这是一类高效的阻燃体系，高温状态下，膨胀型阻燃体系可以在尼龙表面形成致密的炭层，该炭层隔热、抑烟，不产生有毒有害气体，阻燃效果良好。

聚磷酸三聚氰胺(Melamine Poly-phosphate，MPP)是一种磷氮膨胀型阻燃剂，具有热稳定好、阻燃性能优异、与基材相容性好、无卤、低烟等特点。目前，玻纤增强尼龙材料应用最多的膨胀型阻燃体系就是基于二乙基次磷酸铝复配聚磷酸三聚氰胺(MPP)体系。该膨胀型阻燃体系具有较高的磷含量，以及磷氮的协同作用，可以实现对玻纤增强尼龙材料的高效阻燃，同时具有很高分解温度，在玻纤增强尼龙材料的高温加工过程中，不会产生磷化氢等剧毒气体。但由于聚磷酸三聚氰胺容易吸潮，造成使用上的不便；同时，由于聚磷酸三聚氰胺成炭效率较低，阻燃效率低，导致聚磷酸三聚氰胺添加量较大，导致制成品力学性能下降等一系列问题，这些都限制了聚磷酸三聚氰胺在玻纤增强尼龙材料中的大规模应用。

发明内容

本发明公开了一种无卤阻燃玻纤增强尼龙，采用由新型的无卤磷氮膨胀型阻燃剂聚磷酸硼酸三聚氰胺盐与有机次磷酸盐和成炭剂组成的无卤阻燃复配体系，该无卤阻燃复配体系溶解度低，成炭率高，制备的无卤阻燃玻纤增强尼龙获得了极佳的阻燃效果，可达到UL94-V0(1.6mm)的阻燃标准。

具体技术方案如下：

一种无卤阻燃玻纤增强尼龙，按重量百分比计，原料组成包括：

尼龙 30～60％；

玻璃纤维 20～40％；

无卤阻燃复配体系 10～30％；

其中，所述无卤阻燃复配体系，按重量百分比计，原料组成包括：

有机次磷酸盐 60～85％；