[发明专利]一种良韧性无卤阻燃聚酰胺组合物及其制备和应用

说明书

本发明公开了一种良韧性无卤阻燃聚酰胺组合物及其制备和应用。所述聚酰胺组合物包括以下组分：聚酰胺树脂30‑70重量份，玻璃纤维10‑40重量份，次磷酸盐8‑30重量份，三聚氰胺衍生物1‑2重量份，乙烯丙烯酸锌离子共聚物1‑6重量份，抗氧剂0.1‑0.5重量份。所述聚酰胺组合物同时具备良好的力学性能、阻燃性和韧性。

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，特别涉及一种良韧性无卤阻燃聚酰胺组合物及其制备和应用。

背景技术

聚酰胺，又称尼龙，是分子主链上含有重复酰胺基团-[NHCO]-的热塑性树脂总称。无卤阻燃聚酰胺由于优异的阻燃性能、力学性能、电气性能、低烟低毒和环保，在低压电器、新能源和汽车等领域广泛应用。但是，阻燃剂的加入，对材料的力学性能，尤其是韧性会有比较大的恶化。低压电器和新能源行业薄壁化的发展趋势，对制件的跌落性能和装配性能(卡扣结构)要求越来越高，而无卤阻燃尼龙韧性较差，严重限制了其在相关行业的广泛应用。

为了解决阻燃尼龙韧性差的缺点，目前常用的方法为引入马来酸酐接枝物聚烯烃共聚物。马来酸酐接枝物聚烯烃共聚物的引入虽然可以有效提高红磷阻燃尼龙的韧性，但对其阻燃性能和流动性却有明显的副作用；目前还有将马来酸酐接枝POE或SEBS(MAH-POE或MAH-SEBS)、溴系阻燃剂、玻纤和助剂挤出共混，制备具有抑烟功能的溴系阻燃聚酰胺。马来酸酐接枝POE或SEBS(MAH-POE或MAH-SEBS)主要是为了弥补抑烟剂损伤材料韧性的缺陷。

无卤阻燃聚酰胺的阻燃体系主要由次膦酸盐、三聚氰胺聚磷酸盐和无机协效剂(硼酸锌、勃姆石或低熔点玻纤等)组成，其阻燃机制为在燃烧过程中，不同的阻燃成分互相协效，促进聚酰胺表面快速形成碳层，隔热隔氧，抑制火焰的蔓延；而传统的增韧剂，如马来酸酐(MAH)、丙烯酸(AA)或丙烯酸缩水甘油酯(GMA)接枝改性的聚乙烯(PE)、POE、三元乙丙橡胶(EPDM)或乙烯-丙烯酸甲酯共聚物(EMA)等，会破坏碳层结构的完整性，使其阻燃性能呈现坍塌式的破坏，无法通过UL94 V-0。因此，如何在保证良好阻燃性的基础上有效提高聚酰胺的韧性是行业中亟待解决的问题。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提出了一种良韧性无卤阻燃聚酰胺组合物及其制备和应用。本发明引入乙烯丙烯酸锌离子共聚物，可显著提高无卤阻燃聚酰胺的韧性。此外，乙烯丙烯酸锌离子共聚物可以与无卤阻燃剂性能氢键或离子键促进阻燃剂在聚酰胺中的分散，又可以促进碳层的形成，从而显著提高无卤阻燃聚酰胺的阻燃性能。

本发明提供一种良韧性无卤阻燃聚酰胺组合物，包括以下组分：

聚酰胺树脂30-70重量份；

玻璃纤维10-40重量份；

次磷酸盐8-30重量份；

三聚氰胺衍生物1-2重量份；

乙烯丙烯酸锌离子共聚物1-6重量份；

抗氧剂0.1-0.5重量份。

进一步的，作为本发明的一种优选方案，所述良韧性无卤阻燃聚酰胺组合物包括以下组分：

聚酰胺树脂40-60重量份；

玻璃纤维20-30重量份；

次磷酸盐10-20重量份；

三聚氰胺衍生物1-2重量份；

乙烯丙烯酸锌离子共聚物2-4重量份；

抗氧剂0.2-0.4重量份。

进一步的，所述聚酰胺树脂为PA6、PA56、PA66和PA66/6T中的任意一种或多种。