專利名稱：阻燃增強聚酰胺/聚甲醛組合物及其制備方法
技術領域：
本發明屬于高分子合成技術領域，具體涉及一種阻燃增強聚酰胺/聚甲醛組合物 及其制備方法。
背景技術：
阻燃劑又稱難燃劑，耐火劑或防火劑賦予易燃聚合物難燃性的功能性助劑；依 應用方式分為添加型阻燃劑和反應型阻燃劑。根據組成，添加型阻燃劑主要包括無機阻燃 劑、鹵系阻燃劑(有機氯化物和有機溴化物)、磷系阻燃劑(赤磷、磷酸酯及鹵代磷酸酯等) 和氮系阻燃劑等。反應型阻燃劑多為含反應性官能團的有機鹵和有機磷的單體。隨著我國 合成材料工業的發展和應用領域的不斷拓展，阻燃劑在化學建材、電子電器、交通運輸、航 天航空、日用家具、室內裝飾、衣食住行等各個領域中具有廣闊的市場前景。由于近年來環保的要求，傳統的溴系阻燃劑已經不能滿足歐RoHS及TOEE指令的 要求。作為接觸器、斷路器外殼用料的組合物，不僅要具有良好的力學性能、電性能，而且也 要具有良好的阻燃性能。氮系阻燃劑氰尿酸三聚氰胺可以滿足RoHS指令，但產品的相比 漏電起痕指數(CTI)會嚴重下降；雖然也可以通過灼熱絲試驗，但產品的垂直燃燒級別為 UL94V-2，在阻燃要求極高的環境中不能滿足要求。
發明內容
本發明目的在于提供一種熱塑性組合物，解決了現有技術中溴系阻燃劑不能同時 滿足環保的要求和力學性能、電學性能、阻燃性能方面的要求等問題。 為了解決現有技術中的這些問題，本發明提供的技術方案是 一種熱塑性組合物，其特征在于所述組合物以其組分的質量分數計包括 聚酰胺6610% 95%;
聚酰胺6 95%;
聚甲醛 50%;
其他輔助填料O 60%;
其中其他輔助填料由玻璃纖維、阻燃劑、偶聯劑、穩定劑、脫模劑和抗氧劑組成。 優選的，所述組合物以其組分的質量分數計包括 聚酰胺6620% 80%;
聚酰胺6 30%;
聚甲醛 30%;
其他輔助填料10% 50%。
優選的，所述組合物以其組分的質量分數計包括 聚酰胺6630% 60%;
聚酰胺6 15%;
聚甲醛 15%;
其他輔助填料20% 50%。優選的，所述組合物中所用聚酰胺66基礎樹脂的粘度為2. 4 3. 4，聚酰胺6基礎 樹脂的粘度為2. 4 3. 4，聚甲醛的熔體流動速率為10 21g/10min。優選的，所述組合物中使用的阻燃劑為紅磷母粒，以質量分數計其含量為 30%。優選的，所述組合物中所用玻璃纖維為經過偶聯劑處理過的無捻粗紗，以質量分 數計其含量為0 % 30 %，以質量分數計其含量為0 1 %。優選的，于所述組合物中所用偶聯劑為硅烷偶聯劑。優先選擇硅烷偶聯劑KH550， 以質量分數計其含量為0 1%。優選的，所述組合物中所用脫模劑為乙撐雙硬酸酰胺，以質量分數計其含量為
0 1%。優選的，所述組合物中所用抗氧化劑包括主抗氧劑、輔助抗氧劑；其中主抗氧劑采 用受阻酚類抗氧劑1098或1010，輔助抗氧劑采用亞磷酸酯類抗氧劑168，以質量分數計其 含量分別為0 1%。本發明的另一目的在于提供了一種熱塑性組合物的制備方法，其特征在于所述方 法包括按照預定的比例使基礎樹脂與填料成分混合、擠塑和切粒形成熱塑性組合物的步
馬聚ο優選的，所述方法中擠出溫度為200 320°C。本發明獲得的一種阻燃增強型聚酰胺/聚甲醛組合物，由PA66、PA6和POM等基 礎樹脂、玻璃纖維、磷系阻燃劑、偶聯劑、穩定劑、脫模劑和抗氧劑等組成。其中磷系阻燃劑 采用紅磷母料阻燃，該組合物具有較高的力學性能和電性能，尤其是用紅磷母粒阻燃劑阻 燃比氮系阻燃劑阻燃的熱塑性工程塑料密度低、節約成本、而且垂直燃燒測試級別能達到 UL94V-0,同時順利通過灼熱絲試驗。更為具體的，本發明提供的一種無鹵阻燃增強型熱塑性組合物，其特征在于所述 組合物含有10%至95% (質量分數)的聚酰胺66(PA66) ； 至95% (質量分數)的聚 酰胺6(PA6) ； 至50% (質量分數)的聚甲醛(POM) ； 至60% (質量分數)的其他填 料，所述填料如下組成玻璃纖維、阻燃劑、偶聯劑、穩定劑、脫模劑和抗氧劑等，組合物中組 分的質量百分比之和為100%。其中所用聚酰胺基礎樹脂的粘度分別在2. 4 3. 4，聚甲醛的熔體流動速率為 10 21g/10min。所用阻燃劑為紅磷母粒，其含量為1 % 30% (質量分數)。所用玻璃 纖維為經過偶聯劑處理過的無捻粗紗，其含量為 30% (質量分數)。所用脫模劑為 乙撐雙硬酸酰胺(EBQ，以質量分數計其含量為0 1%。所用主抗氧劑采用受阻酚類抗氧 劑1098或1010，輔助抗氧劑采用亞磷酸酯類抗氧劑168，以質量分數計其含量分別為0 1%。將上述預定比例的基礎樹脂與填料成分混合、擠塑和切粒獲得本發明的組合物。 其中擠出溫度控制在200至320°C。組合物中也可以加入合適的顏料進行調色。相對于現有技術中的方案，本發明的優點是本發明得到的阻燃增強聚酰胺/聚甲醛組合物不僅具有良好的力學性能、阻燃性 好，并且具備良好的加工性，可作為低壓電器殼體的用材。本發明所述的阻燃增強聚酰胺/聚甲醛組合物可作為塑殼斷路器低壓電器殼體、接線盒、接插件、開關等電子電器零部件產 品的材料，尤其是低壓斷路器電器殼體。而且本發明可充分利用回收的聚酰胺聚合物、聚甲 醛聚合物，如回收材料注塑機的澆口料、注塑件的原始料，擠出機的機頭料、邊角料，以及尼 龍廢絲等。
具體實施例方式以下結合具體實施例對上述方案做進一步說明。應理解，這些實施例是用于說明 本發明而不限于限制本發明的范圍。實施例中采用的實施條件可以根據具體廠家的條件做 進一步調整，未注明的實施條件通常為常規實驗中的條件。本發明實施例的阻燃增強型聚酰胺/聚甲醛組合物，由PA66、PA6和POM基礎樹 脂、玻璃纖維、阻燃劑、穩定劑、抗氧劑、脫模劑組成，各組分的含量(質量分數)是PA66樹 脂10%至95%、PA6樹脂至95% ；POM樹脂至50% ；所用聚酰胺基礎樹脂的粘度在 2. 4 3. 4，聚甲醛的熔體流動速率為10 21g/10min。所用阻燃劑為紅磷母粒，其含量為 30% (質量分數)。紅磷阻燃劑與聚酰 胺具有良好相容性的紅磷母粒。穩定劑為UV穩定劑。所用玻璃纖維為經過偶聯劑處理過 的無捻粗紗，其含量(質量分數)為組合物的 30%。所用脫模劑為乙撐雙硬酸酰胺 (EBS)。所用主抗氧劑采用受阻酚類抗氧劑1098或1010，輔助抗氧劑采用亞磷酸酯類抗氧 劑 168。采用的制備工藝是將PA66、PA6、POM和各種添加劑(玻璃纖維除外)經高速混 合機混合后加入雙螺桿擠出機進料筒，玻璃纖維從加纖口加入，經熔融擠出、冷卻、造粒就 可得組合物。其中雙螺桿擠出機的各段溫度為喂料斷170 190°C，塑化剪切斷200 3200C，機頭200 320°C，螺桿轉速30 190rpm。實施例為了證明本發明的對阻燃性能和力學性能的改進，采用以下物料制備本實施例的 組合物采用的PA66，生產廠家為河南神馬尼龍化工有限責任公司，型號為EPR2703 ；PA6, 生產廠家為廣東新會美達錦綸股份有限公司，型號為M3^00 ；Ρ0Μ，生產廠家為日本旭化 成，型號為LAMl ；玻璃纖維，生產廠家為巨石集團，型號為352B ；紅磷母粒，生產廠家為晨 光化工研究院，型號為RPM440 ；抗氧劑1098，生產廠家為瑞士 Ciba，型號為IrganOX1098 ； 抗氧劑168，生產廠家為瑞士 Ciki，型號為Irganox 168 ；EBS,生產廠家為日本花王，型號為 EB-G0通過表1的配方比例按照上述的制備工藝獲得實施例1 4的測試組合物。本實 施例測試組合物的物性考察采用以下標準吸水性試驗采用ASTMD570測試、拉伸試驗采用 ASTM D638測試、彎曲試驗采用ASTM D790測試、熱變形溫度試驗采用ASTM D648測試、燃燒 性能試驗采用ANSI/UL94測試、灼熱絲試驗采用IEC 60695-2-12測試；結果如表2所示。表1各實施例的組合物配方
權利要求
1.一種熱塑性組合物，其特征在于所述組合物以其組分的質量分數計包括聚酰胺66 10% 95% ；聚酰胺6 1% 95% ；聚甲酸1% 50%;其他輔助填料0 60%;其中其他輔助填料由玻璃纖維、阻燃劑、偶聯劑、穩定劑、脫模劑和抗氧劑組成。
2.根據權利要求1所述的熱塑性組合物，其特征在于所述組合物以其組分的質量分數 計包括聚酰胺66 20% 80% ；聚酰胺6 1% 30% ；聚甲醛1% 30%;其他輔助填料 10% 50%。
3.根據權利要求1所述的熱塑性組合物，其特征在于所述組合物以其組分的質量分數 計包括聚酰胺66 30% 60% ；聚酰胺6 1% 15% ；聚甲醛1% 15%;其他輔助填料20% 50%。
4.根據權利要求1所述的熱塑性組合物，其特征在于所述組合物中所用聚酰胺66基礎 樹脂的粘度為2. 4 3. 4，聚酰胺6基礎樹脂的粘度為2. 4 3. 4，聚甲醛的熔體流動速率 為 10 21g/10min。
5.根據權利要求1所述的熱塑性組合物，其特征在于所述組合物中使用的阻燃劑為紅 磷母粒，以質量分數計其含量為1% 30%。
6.根據權利要求1所述的熱塑性組合物，其特征在于所述組合物中所用玻璃纖維為經 過偶聯劑處理過的無捻粗紗，以質量分數計其含量為0% 30%。
7.根據權利要求1所述的熱塑性組合物，其特征在于所述組合物中所用偶聯劑為硅烷 偶聯劑KH550，以質量分數計其含量為0 1%。
8.根據權利要求1所述的熱塑性組合物，其特征在于所述組合物中所用脫模劑為乙撐 雙硬酸酰胺，以質量分數計其含量為0 1%。
9.根據權利要求1所述的熱塑性組合物，其特征在于所述組合物中所用抗氧化劑包括 主抗氧劑、輔助抗氧劑；其中主抗氧劑采用受阻酚類抗氧劑1098或1010，輔助抗氧劑采用 亞磷酸酯類抗氧劑168 ；以質量分數計其含量分別為0 1%。
10.一種熱塑性組合物的制備方法，其特征在于所述方法包括按照預定的比例使基礎 樹脂與其他填料成分混合、擠塑和切粒形成熱塑性組合物的步驟；所述方法中擠出溫度為 200 320"C。
全文摘要
本發明公開了一種熱塑性組合物，其特征在于所述組合物以其組分的質量分數計包括聚酰胺66 10%～95%；聚酰胺6 1%～95%；聚甲醛 1%～50%；其他輔助填料 0～60%；其中其他輔助填料由玻璃纖維、阻燃劑、偶聯劑、穩定劑、脫模劑和抗氧劑組成。該組合物不僅具有良好的力學性能、阻燃性好，并且具備良好的加工性，可作為低壓電器殼體的用材。
文檔編號C08L77/02GK102120881SQ201110068460
公開日2011年7月13日 申請日期2011年3月22日 優先權日2011年3月22日
發明者孫愛武, 陳華, 馬科鋒 申請人:蘇州諾新科技有限公司