[发明专利]一种具有高RTI值的无卤阻燃长玻纤增强尼龙12材料及其制备方法和用途

说明书

本发明公开了一种具有高RTI值的无卤阻燃长玻纤增强尼龙12材料及其制备方法和用途。包含如下组分：尼龙12 15‑75wt％，长玻纤15‑55wt％，增容型无卤阻燃剂母粒5‑35wt％，阻燃协效剂0‑10wt％，相容增韧剂0‑5wt％，耐高温改性剂0‑8wt％，抗氧剂0‑2wt％，着色剂0‑8wt％，成核剂0‑0.8wt％等。通过加入特制的增容型无卤阻燃剂母粒，协同尼龙12树脂与长玻纤、阻燃协效剂、相容增韧剂、耐高温改性剂、抗氧剂、成核剂等充分作用，获得高拉伸强度、高冲击强度、高阻燃等级、高RTI值的无卤阻燃尼龙12材料，该材料在光伏连接器、接线盒外壳、充电桩插头等应用领域有较高的性能优势。

技术领域

本发明属于改性塑料和复合材料技术领域，具体涉及一种具有高RTI值的无卤阻燃长玻纤增强尼龙12材料及其制备方法。

背景技术

尼龙12(简称PA12)是聚酰胺12的俗称，是一种长碳链尼龙聚合物，也是一种特种高性能聚合物，具有很高的抗冲击强度，吸水率低，尺寸稳定好，韧性和柔软性好，以及优异的介电性能、耐摩擦磨耗特性、耐热性、耐化学药品性、润滑性和染色性等特性，主要应用于塑料合金、汽车制造、飞机制造、增材制造(3D打印)、电子电器产品、机械用具、医疗技术、油气工业等领域，具有很强的不可替代性。尼龙12具有极高的产品附加值，其在诸多先进制造中具有关键应用，对我国先进制造产业的升级发展意义非凡，是支撑先进制造业发展的关键性基础材料。

RTI，即相对温度指数(relative temperature index)的缩写，是指材料长期暴露在高温下保持某种性能的能力(如物理、电性能等)，它是评估材料热承受能力的一种方式。一种材料包含多个RTI值(RTI_Elec：介电强度；RTI_Imp：IZOD冲击强度；RTI_Str：拉伸强度)，每个指数对应于一个特定的性能和特定的厚度。RTI是根据热老化结果推算出的在该温度下(RTI)使用6万小时性能仍保持50％。RTI值越高，通常代表该材料长期耐热等级越高。较低的RTI往往限制阻燃PA12在很多领域内的广泛应用，如光伏连接器、接线盒外壳、充电桩插头、电气开关、发电机电刷座、端子罩、继电器等领域。

CN104497570A公开了一种耐高温无卤阻燃尼龙复合材料及其制备方法，该方法通过将尼龙共聚物、阻燃剂、玻璃纤维、偶联剂、抗氧剂、加工助剂等各组分混合均匀后投入到双螺杆挤出机内熔融挤出，得到耐高温无卤阻燃尼龙复合材料，但该方法是通过树脂聚合过程中引入半芳香族聚酰胺单元和聚醚单元进行共聚来实现耐热性的提高，该过程技术路线长、设备投入大、能耗较高，涉及高温聚合、固相增粘等复杂设备、工艺，难以实现技术推广，且所用阻燃剂对产品性能影响较大，缺口冲击强度和阻燃等级偏低。

CN104497570A公开了一种低烟阻燃PA12复合材料及其制备方法，该方法通过将PA12、聚溴化苯乙烯、三氧化二锑、硅星粉、分散剂、其它助剂等共混，得到低烟阻燃PA12复合材料，但是该方法所用阻燃剂为含卤阻燃剂，不符合REACH法规和WEEE指令要求，且阻燃剂添加量高，力学性能和电绝缘性能较差，比如拉伸强度均小于33MPa,CTI、RTI值均较低。

CN101503568B公开了一种红磷阻燃增强的热塑性聚酰胺组合物，该组合物是通过将聚酰胺树脂、微胶囊化包埋处理的红磷、纤维增强材料、添加剂等共混，得到红磷阻燃增强的热塑性聚酰胺组合物，但是该方法所用聚酰胺不包括综合性能优异的PA12，且阻燃剂为单纯微胶囊化包埋处理的红磷，阻燃效率较差，CTI值较低，缺口冲击强度较低。

现有技术缺乏对尼龙12提高RTI值的技术手段和应用案例，且现有技术制备的无卤阻燃尼龙12材料存在阻燃等级偏低、阻燃剂添加量高、拉伸强度较低、缺口冲击较低、CTI值较低等突出问题。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种具有高RTI值的无卤阻燃长玻纤增强尼龙12材料及其制备方法和用途，该材料具有高RTI值，以及优良的耐候性、阻燃性、尺寸稳定性、耐低温冲击等显著优点。能够用于光伏连接器。