[发明专利]一种高CTI值无卤阻燃玻纤增强PA6材料及其制备方法

说明书

一种高CTI值无卤阻燃玻纤增强PA6材料及其制备方法，该材料包括以下质量百分含量的组分：PA6树脂35‑55.2％、玻璃纤维25‑35％、无卤阻燃剂16‑17％、CTI提升剂A 2‑5％、CTI提升剂B 8‑15％、抗氧剂0.1‑0.2％、润滑剂0.4‑0.5％、流动剂0.3‑0.5％、偶联剂0.1‑1％；将PA6树脂、CTI提升剂B、偶联剂投入到高混机中，再加入助剂得到混合主料A，将混合主料A投入到主喂料斗中；将无卤阻燃剂、玻璃纤维、CTI提升剂A分别投到侧喂料中分别喂料；挤出料条冷却后、切粒、干燥得到成品。该方法制备工艺简单、成本低，所得到的PA6材料的CTI值高达600V以上，可应用于高压输电设备领域。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种高CTI值无卤阻燃玻纤增强PA6材料及其制备方法。

背景技术

聚酰胺(PA，俗称尼龙)是工程塑料行业中用途最广、品种最多的一类高分子材料。其中，脂肪族聚酰胺家族中的PA66和PA6是整个聚酰胺家族中产量较大的两款，约占整个聚酰胺产能的60％以上。PA6因具有自润滑性、优异的耐磨性和加工流动性、良好的耐化学药品性和耐疲劳性，特别是经纤维增强后，材料整体的刚性和模量会成2-3倍的提升等优点，广泛应用于汽车零部件、电子电器、轨道交通、体育器材、医疗设备、高压输电设备等领域。但是PA6属于易燃材料，且存在电路漏电、短路、电弧、电火花等引起火灾的风险，限制了其在无人看管电子电器和高压输电领域的应用。这主要由于这两个领域不仅对材料的阻燃等级要求高，阻燃级别甚至达到5VA，而且这两个领域存在漏电、爬电的风险，一旦材料抗漏电起痕指数(CTI)较低，产品极易产生导电通路引起火灾。

传统的溴系阻燃体系，虽然阻燃效率高，但是发烟量大，会产生有毒气体，并且含卤阻燃剂在电场和高温的作用下易迁移到产品表面产生自由基，导致电极之间产生导电通路。因此，对于抗漏电起痕指数(CTI)要求高的电器原件一般用无卤阻燃体系。用于玻纤增强尼龙体系的无卤阻燃剂一般有红磷阻燃剂、磷氮复配阻燃体系、无机氢氧化铝等。现有的无卤阻燃体系CTI值最高只有550V，仍达不到高压输电设备对CTI 600V以上的要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种高CTI值无卤阻燃玻纤增强PA6材料及其制备方法，该方法制备工艺绿色简单、成本低，所制备得到的PA6材料的CTI值高达600V以上，可应用于高压输电设备领域。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种高CTI值无卤阻燃玻纤增强PA6材料，包括以下质量百分含量的组分：PA6树脂35-55.2％、玻璃纤维25-35％、无卤阻燃剂16-17％、CTI提升剂A 2-5％、CTI提升剂B 8-15％、抗氧剂0.1-0.2％、润滑剂0.4-0.5％、流动剂0.3-0.5％、偶联剂0.1-1％；

所述PA6树脂的相对粘度为2.0-2.8；

所述玻璃纤维为单丝直径为7-15μm的无碱短切玻璃纤维；

所述无卤阻燃剂为有机磷系阻燃剂；

所述CTI提升剂A为蒙脱土、硼酸锌、氧化钙、勃姆石中的一种或几种；

所述CTI提升剂B为半芳香族尼龙，所述半芳香族尼龙为PA6T、PA9T、PA10T中的至少一种；

所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯抗氧剂、无机磷酸盐类抗氧剂、有机铜盐类抗氧剂中的至少一种；

所述润滑剂为硬脂酸盐类、硅酮类、乙撑双硬脂酸酰胺类；

所述流动剂为低分子的聚乙烯腊、超支化的聚酯；

所述偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂或铝酸酯偶联剂中的至少一种。

优选的，所述PA6树脂的相对粘度为2.8。