[发明专利]一种耐黄变阻燃性聚酰胺组合物及其制备方法

说明书

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种耐黄变阻燃性聚酰胺组合物及其制备方法，由以下重量百分比计的组分组成：聚酰胺25.0～70.0wt％、阻燃剂10～35wt％、芳香族二元羧酸0.1～1.0wt％、抗氧剂0.1～2.0wt％、增强剂5～50wt％和功能助剂0.1～5.0wt％，采用熔融共混加工而得，制备工艺简单，生产成本较低，利于推广。本发明的聚酰胺组合物满足用于高度阻燃性的UL‑94V‑0标准，且不影响着色性能，同时改善热致黄变的问题。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种耐黄变阻燃性聚酰胺组合物及其制备方法。

背景技术

聚酰胺(PA)是指主链节含有酰胺基团(-[NHCO]-)的聚合物，大部分的聚酰胺是一种半结晶性聚合物，晶区形成的原因是分子链上酰胺基为极性基团，这些带电的酰胺基团相互吸引，从而导致聚合物链可以重复折叠形成晶体。但分子链的一些原子间共享的电子并不相等，结果聚合物链中带少量正电荷和少量负电荷的区域。

聚合物中酰胺基的极性性质赋予聚酰胺出色的机械性能，但同时也是其弱点。水分子也是极性的，而且水在环境中无处不在。如前所述，有些原子不平等地共用电子，在这种情况下，自私的原子是氧和氮。当水分子与聚酰胺接触时，两者之间形成弱键，这个过程会持续进行，水分子通过材料扩散，寻找任何带电区域，这就是聚酰胺曝露在大气中具有吸水性的原因。含水率偏高的聚酰胺材料在加工后出现机械性能和外观劣化的问题，因此，聚酰胺材料在加工前需要进行预干燥，将材料的含水率控制在0.2％以下。为提高效率，工厂一般会设置100℃以上的干燥温度，过高的粒子温度经常造成材料被“闷黄”。

另外，聚酰胺生产的电子制件正越来越广泛的应用到一种被称为SMT的表面组装技术和工艺，SMT是Surface Mounting Technology的缩写，称为表面贴装或表面安装技术。它是一种将无引脚或短引线或球的矩阵排列封装的表面组装元器件(简称SMC/SMD，中文称片状元器件)安装在印制电路板(Printed Circuit Board，PCB)的表面或其它基板的表面上，通过回流焊或浸焊等方法加以焊接组装的电路装连技术。SMT典型的表面贴装工艺分为三步：施加焊料——贴装元器件——回流焊接。早期回流焊的焊料都是用含铅的材料，如今主要采用无铅回流焊接。无铅焊料熔点更高，无铅回流焊工艺一般要求聚酰胺产品需在260℃下承受4-5分钟左右，大部分的聚酰胺制品在这种工艺下很容易发生“黄变”。

聚酰胺热致黄变的原因，较有说服力的机理是认为聚酰胺的末端氨基发生了氧化反应，产生了共轭双键(-C＝C-)_n，共轭双键是一种生色基团，从而导致聚酰胺黄变。现有技术，主要是通过在聚酰胺聚合阶段对聚酰胺进行封端，形成一种低端氨基的聚酰胺基材，从而达到抑制聚酰胺黄变的目的。如中国专利申请CN103882549A公开了一种高吸湿防黄变聚酰胺纤维及其制造方法，通过由C₂～C₂₀的羧酸与聚酰胺聚合物分子链的末端氨基通过发生化学反应而形成一种含1.0×10^-5～3.0×10^-5mol/g末端氨基的耐黄变及良好纤维白度聚酰胺纤维；CN102372921A公开一种耐热聚酰胺组合物及其应用，选择端氨基与端羧基浓度比例在0.1～0.8之间的聚酰胺树脂，制得一种具有高初始白度和耐黄变出色的组合物应用于光源支架；CN109705342A公开了一种耐黄变聚酰胺树脂及其生产原料和生产方法，利用单官能团异氰酸酯随有机溶剂进入聚酰胺树脂颗粒内部对聚酰胺分子链末端进行封端反应，将末端氨基和末端羧基转变为间苯基团，得到的聚酰胺树脂具有良好的耐黄变性。

但是，上述现有技术存在以下缺点：在聚合阶段抑制末端氨基的反应方法，条件比较苛刻不利推广。另外，末端氨基含量不容易控制在一个合理水平，末端氨基含量过量减少会导致聚合物染色困难，影响颜色稳定性，且均不涉及高度阻燃性(达到UL94V-0等级)的要求。

发明内容