[发明专利]一种聚酮无卤阻燃增强材料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种聚酮无卤阻燃增强材料及其制备方法，按重量份数计，材料包括以下组分：聚酮42～53份，主阻燃剂8～10份，辅阻燃剂1～3份，玻璃纤维30～40份，高分子受阻酚型抗氧剂0.2～0.6份，润滑剂0.2～0.8份，成核剂0.3～0.6份。本发明采用合适的主阻燃剂阻燃改性聚酮，既能够达到优异的阻燃性，又能够保持良好的力学性能。加入辅阻燃剂，与主阻燃剂复配，大大提高了阻燃效果，并降低主阻燃剂分量，从而降低了成本。另，本发明所提供的制备方法通过各种工艺参数的优化设定进一步提高了聚酮材料的韧性和耐磨性。

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，尤其涉及一种聚酮无卤阻燃增强材料及其制备方法。

背景技术

聚酮材料比重1.24g/cm3，比尼龙重，但比PBT，POM轻。耐化性与PPS相当，除强酸强碱外，均可承受，耐化性优异。聚酮耐磨性是传统POM的14倍，树脂材料可以完美取代POM，既能提高耐磨性，起到降噪的同时，还大大降低产品重量。聚酮高低温性能突出，在-30℃到105℃范围内可以直接使用。但由于聚酮材料是一款全新的材料，在改性过程中，没有专用的改性助剂，不能够很好的提高材料性能，因此需要通过大量实验研究，找寻出合理的改性方式，以填补材料性能不足。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有聚酮材料的性能不足，选择不同的玻璃纤维增强，合适的阻燃配比体系，得到一种流动性好、成本低，机械性能优异，阻燃级别达到V-0的改性聚酮材料。

本发明进一步要解决的技术问题在于，提供一种工艺简单、操作方便的改性超高耐磨增强的聚酮的制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种聚酮无卤阻燃增强材料，按重量份数计，包括以下组分：

其中，所述主阻燃剂为次磷酸钠；所述辅阻燃剂为三聚氰胺，聚磷酸铵中一种或者两种的复配。

其中，所述玻璃纤维，包括长玻璃纤维和短玻璃纤维。

其中，所述高分子受阻酚型抗氧剂为四[甲基-β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯的主抗氧剂，和三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯的副抗氧剂，主抗氧剂与副抗氧剂按1∶1的重量比混合。

其中，所述润滑剂为N，N′-双乙撑硬脂肪酸酰胺、硬脂酸酰胺、石蜡、聚乙烯蜡或聚丙烯蜡、硅氧烷中的一种或几种。

其中，所述成核剂为长碳链线性饱和羧酸钠盐，和长碳链线性饱和羧酸钙盐其中的一种。

本发明的有益效果是：本发明采用合适的主阻燃剂阻燃改性聚酮，既能够达到优异的阻燃性，又能够保持良好的力学性能。加入辅阻燃剂，与主阻燃剂复配，大大提高了阻燃效果，并降低主阻燃剂分量，从而降低了成本。另外选用合适的玻璃纤维，玻璃纤维与聚酮树脂良好的相容，从而大幅度提高材料的机械性能。

本发明还提供了一种聚酮无卤阻燃增强材料的制备方法，包括以下步骤：

A、将权利要求1中所述的组分按照重量份比例分别称取，并在100～120℃的高温下，对所有组分进行干燥处理4h；

B、将干燥好的聚酮加到高速混合机中，并加入偶联剂、成核剂和抗氧剂，进行高速混合约1-4min；

C、将主阻燃剂和辅阻燃剂投入到高速混合机中进行混合约3-8min，混合好后把混好的阻燃剂加入到之前的混合好的物料中进行充分混合约4-7min，将混合好的物料放入到温度为90-100℃的干燥箱中持续干燥2-3h；

D、将充分混合并干燥的原料及助剂投入到双螺杆挤出机中，加入玻璃纤维进行增强填充挤出造粒，制得高性能绿色阻燃增强聚酮材料。

在所述步骤D中，双螺杆挤出机的各段温度设定为：