[发明专利]一种低成本高灼热丝阻燃尼龙材料及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种低成本高灼热丝阻燃PA6材料，其由以下重量百分数的原料组成：PA6树脂70％，溴锑主阻燃剂8.5～16.5％，协效阻燃剂12～20％，流动剂0.5％，黑色母1％。将各组分在高混机中混合1～2分钟后加入双螺杆挤出机中挤出造粒，即得。本发明的阻燃PA6成本低，满足欧盟IEC60695标准中的800℃灼热丝无人看管电器要求，具有可全自动注塑成型、胶口不发白、高性价比和高CTI特点，可用于电子电气和家电，尤其适用于空调压缩机接线壳。

技术领域

本发明属于高分子材料领域，具体涉及一种低成本高灼热丝阻燃PA6材料及其制备方法和应用。

背景技术

尼龙PA树脂广泛应用于家电、电子电器、工业电力工程、高铁和汽车行业，工业电力工程、家电和电子电器较多使用阻燃尼龙制备塑胶件，包括电机的各式线圈、空调的压缩机罩和电器开关等。阻燃尼龙材料凭借优良的阻燃性能、卓越的机械力学性能、突出的电气绝缘性能、良好的耐热稳定性、产品研发灵活性和成本可控性使得阻燃尼龙材料成为许多领域的优质材料。

增强阻燃尼龙，包括玻纤、碳纤增强阻燃尼龙技术成熟，不管是无卤或是有卤阻燃，都有合适的阻燃剂，达到1.6mmV0要求，另一方面非增强阻燃尼龙，大部分是MCA阻燃尼龙，但有滴落，也可以达到V0，还有MPP，有机次磷酸盐，二乙基次磷酸铝，聚磷酸铵等无卤阻燃尼龙，国家发明专利[CN201711306022.0]提供了一种低成本高性能无卤阻燃尼龙材料，使用MPP和无机粉体复配，获得非增强阻燃V0尼龙材料，国家发明专利[CN201510674124.2]提供了MCA和MP复配的阻燃剂添加量少的非增强无卤阻燃尼龙。另外涉及到灼热丝的非增强阻燃尼龙，国家发明专利[CN201310236197.4]利用多种无卤阻燃剂复配，包括MPP，聚磷酸铵、红磷、MCA，次磷酸盐、三聚氰胺、硅酮、成炭剂和灼热丝起燃温度增强剂提供了一种高灼热丝起燃温度阻燃尼龙材料，国家发明专利[CN201711192202.0]也提供了一种GWIT825度非增强阻燃尼龙，也是有机次磷酸盐、聚磷酸铵、和MCA、硼酸锌、蒙脱土、滑石粉和硫酸钡。国家发明专利[CN201510355943.0]采用MC-25和TPP，提供一种GWIT850℃的阻燃尼龙；国家发明专利[CN201810004004.5]也采用MCA制备出高灼热丝点燃温度的阻燃PA6材料。

以上专利非增强无卤阻燃尼龙使用硼酸锌、MCA、MPP，在黑色制品中就会出现胶口发白，尤其现在厂家采用全自动注塑成型，胶口窄小或点胶口，胶口发白无法避免，这是因为硼酸锌、MCA、MPP与尼龙相容性较差。作者实验得出科莱恩有机次磷酸盐类阻燃剂单独或者与MCA复配胶口不发白，但两者灼热丝起燃温度低于700℃。

既然无卤阻燃尼龙没有办法解决胶口发白和高灼热丝起燃温度，那就转向溴系阻燃尼龙。国家发明专利[CN108250741A]也采用硼酸锌代替三氧化二锑耐腐蚀和提高CTI，文中有句话讲明溴锑阻燃剂在加工及注塑过程中容易产生三溴化锑等瓦斯气体，由此可见高灼热丝温度下溴锑产生瓦斯气体起燃。那么高GWIT的阻燃尼龙一定要替代锑，硼酸锌能完全替代锑阻燃也行，但是制件胶口发白。国家发明专利[CN102796367A]在增强阻燃尼龙中用氧化铝代替50～70％的锑，国家发明专利[CN101845153A]在增强阻燃尼龙中采用LHX-999无机阻燃剂50％代替锑。非增强阻燃尼龙中阻燃剂加入量更多，阻燃更难，这就要求协效剂与溴高效协同，不然添加量大，阻燃1.6mmV0也很难达标。本专利通过不断筛选锑的替代品，优化阻燃剂配方，找到了90～100％代替锑的与溴高效协同的无机阻燃剂，价格只有锑的四分之一，制备出高灼热丝阻燃尼龙，并且给出了三氧化二锑添加量对材料灼热丝起燃温度的影响，后来继续实验，协效阻燃剂不仅能代替锑，还能代替溴，这样可以大幅降低成本，因为现在溴系阻燃剂价格都超过了锑系阻燃剂急需替代品从而降低阻燃材料成本。

发明内容

本发明提供一种低成本高灼热丝阻燃PA6材料及其制备方法，其成本低，能够克服现有技术的材料在黑色制品中胶口发白的问题，并且符合高灼热丝GWIT800℃。