[发明专利]一种导电、阻燃的聚酰胺6复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种导电、阻燃的聚酰胺6复合材料及其制备方法，采用的原料包括如下重量份数的组分：120～150份聚酰胺6、25～35份无卤阻燃剂、10～14份导电改性剂、5～10份增韧剂、1.5～2.0份相容剂和0.2～0.4份抗氧化剂，得到的聚酰胺6复合材料不仅具有优异的导电性能、阻燃性能，而且仍然能够保持优异的力学性能、耐磨性、自润滑性、耐油性、耐冲击性等。

技术领域

本发明涉及高分子复合材料技术领域，更具体的说是涉及一种导电、阻燃的尼龙6复合材料及其制备方法。

背景技术

聚酰胺(PA)是一种工程塑料，其品种繁多，包括PA6、PA66、PA11、PA12、PA46、PA610、PA612、PA1010等。其中，PA6(聚酰胺6或尼龙6)因具有较好的力学性能、耐磨性、自润滑性、耐油性、耐冲击等，被广泛应用于汽车、机械、电子、仪表等领域。但是，随着社会的不断发展，现有PA6复合材料在导电性能和阻燃性能方面已经无法满足使用需求，因此需要研发新型的聚酰胺6复合材料。

为改善PA6的阻燃性能，需要添加阻燃剂，目前常见的阻燃剂主要分为卤系阻燃剂和无卤阻燃剂，卤系阻燃剂在受热或燃烧时会生成大量的烟和腐蚀性气体导致人员死亡，而且一些溴系阻燃剂如多溴代联苯醚，在高温分解生成多溴代二噁英及多溴代呋喃，具有致癌作用；而无卤阻燃剂实际阻燃效果差，无法达到理想的阻燃效果。

并且，PA6体积电阻率在1014Ω·cm左右是一种绝缘材料，为了增加其导电性能，扩大其应用领域，需要进行导电改性；但是目前导电改性大多通过添加导电炭黑(CB)、石墨或者碳纳米管等实现，但是现有的导电填料用量大，分散性差，会严重影响PA6的力学性能等。

因此，提供一种导电、阻燃的聚酰胺6复合材料及其制备方法是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种导电、阻燃的聚酰胺6复合材料及其制备方法，得到的聚酰胺6复合材料不仅具有优异的导电性能、阻燃性能，而且仍然能够保持优异的力学性能、耐磨性、自润滑性、耐油性、耐冲击性等。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种导电、阻燃的聚酰胺6复合材料，其特征在于，采用的原料包括如下重量份数的组分：120～150份聚酰胺6、25～35份无卤阻燃剂、10～14份导电改性剂、5～10份增韧剂、1.5～2.0份相容剂和0.2～0.4份抗氧化剂；所述无卤阻燃剂采用的原料包括如下组分：活性氢氧化镁、微胶囊红磷、三氧化二锑、硼酸锌和氯化石蜡；所述导电改性剂采用的原料包括如下组分：导电云母粉、硼酸铝晶须、导电炭黑、润滑油基础油和硅烷偶联剂。

上述优选技术方案的有益效果是：本发明中采用无卤阻燃剂对聚酰胺6基体材料进行改性，该无卤阻燃剂配合其他助剂能够发挥优异的阻燃性能，并且具有优异的耐久性，长期使用阻燃效果不会发生明显降低；采用组合的导电改性剂，原料之间相互配合发挥增效作用，从而可以明显降低导电改性剂的使用量，通过原料之间相互作用能够明显改善其分散性，保证制备得到的聚酰胺6复合材料具有优异的力学性能；并且配合增韧剂、相容剂和抗氧化剂，能够提高聚酰胺6复合材料的物理机械性能以及抗氧化性等。

优选的，所述无卤阻燃剂采用的原料包括如下重量份的组分：100份活性氢氧化镁、10～20份微胶囊红磷、5～15份三氧化二锑、5～15份硼酸锌和4～10份氯化石蜡。

上述优选技术方案的有益效果是：本发明中通过活性氢氧化镁、微胶囊红磷、三氧化二锑、硼酸锌和氯化石蜡相互配合，发挥增效作用，从而与PA6等相互配合，提高复合材料的阻燃性能，降低原料成本，避免危害人体和环境。

优选的，所述导电改性剂采用的原料包括如下重量份的组分：42～48份导电云母粉、6～8份硼酸铝晶须、25～28份导电炭黑、0.5～1.0份润滑油基础油和0.8～1.6份硅烷偶联剂。