[发明专利]一种低烟无卤阻燃尼龙复合材料及其应用

说明书

本发明涉及一种低烟无卤阻燃尼龙复合材料及其应用，包括组分：PA树脂40～70份；磷系阻燃剂5～30份；氢氧化镁1～20份。本发明通过研究意外的发现，在无卤阻燃尼龙复合材料中加入一定比例的氢氧化镁，可以显著降低材料的烟密度，提升材料的氧指数，获得优异的低烟密度和高氧指数改性产品，可以应用于飞机座椅，汽车座椅、家用电器或者其他对烟密度要求高的领域。

技术领域

本发明属于聚酰胺改性技术领域，特别涉及一种低烟无卤阻燃尼龙复合材料及其应用。

背景技术

国家 2012 年最新出台的专用校车国家标准（GB24407-2012）中明确规定，校车内饰材料烟密度等级要求小于 75 kg/m³。然而，通用的 PA 改性材料烟密度等级在 120 kg/m³以上，所以研究如何降低 PA改性材料的烟密度具有现实而重要的意义。

塑料燃烧时的危害一方面来源于火焰带来的热辐射，另一方面源于燃烧时生成的有毒、有害产物，尤其是由于不完全氧化所生成的稠环芳烃类物质。针对后者，研究人员对塑料燃烧时的抑烟低毒研究已有广泛开展。针对不同类型的热塑性塑料，目前报道的抑烟低毒方案主要有：1. 针对聚烯烃使用大量氢氧化物填充的方案，其原理是氢氧化物受热后生成水，具有稀释、吸附作用，从而降低烟密度；2. 针对 PVC 及其合金，使用过渡族金属化合物如八钼酸铵等，其原理是改变烯烃的分解途径，减少其成环反应，降低稠环芳烃产量；3.针对聚氨酯采用三聚氰胺氰尿酸盐，促进氧化产物二氧化碳的生成，减少不完全氧化等等。但是现有技术的抑烟剂对烟密度的降低作用比较有限，并不能大幅度降低材料的烟密度，从而还是无法满足国家要求。

本发明通过研究意外的发现，在无卤阻燃尼龙复合材料中引入一定比例的氢氧化镁，可以获得优异的低烟密度和高氧指数改性产品。

发明内容

本发明的首要目的在于提供一种低烟无卤阻燃尼龙复合材料，通过加入氢氧化镁，可以产生明显的抑烟和提升氧指数的效果。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种低烟无卤阻燃尼龙复合材料，按重量份数计，包括如下组分：

PA树脂 40～70份；

磷系阻燃剂 5～30份；

氢氧化镁 1～20份。

本发明所述的PA树脂为主链中具有酰胺键(－NHCO－)的聚合物的聚酰胺树脂，包括但不限于以下物质：通过二元胺和二元羧酸缩聚得到的聚酰胺树脂、通过内酰胺的开环聚合得到的聚酰胺树脂、通过氨基羧酸的自缩合得到的聚酰胺树脂，以及通过两种或以上构成这些聚酰胺树脂的单元(单体)的共聚而得到的聚酰胺共聚物。在本发明中，聚酰胺树脂可以单独仅使用上述聚酰胺中的一种，也可以组合使用两种或以上。优选尼龙66或者尼龙6。

本发明所述的磷系阻燃剂为如式（I）的次膦酸盐和/或式(II)的二次膦酸盐和/或它们的聚合物：

其中 R1和 R2可以相同或不同，为线性或支化的C1-C6烷基和/或芳基，优选甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、叔丁基、正戊基和/或苯基；R3为线性或支化的 C1-C10 –亚烷基、C6-C10 -亚芳基、-烷基亚芳基或-芳基亚烷基，优选为亚甲基、亚乙基、正亚丙基、异亚丙基、正亚丁基、叔亚丁基、正亚戊基、正亚辛基、正亚十二烷基、或亚苯基或亚萘基、或甲基亚苯基、乙基亚苯基、叔丁基亚苯基、甲基亚荼基、乙基亚荼基或叔丁基亚荼基、或苯基亚甲基、苯基亚乙基，苯基亚丙基或苯基亚丁基；

M为碱金属或碱土金属，Al，Zn，Fe，硼中的一个或多个，优选Al或Zn；

m 为1-4; n为1或3; x为1或2。