本發明涉及一種尼龍66復合材料及制備方法，更具體的，涉及一種適用于辦公室自動化設備的尼龍66復合材料及制備方法。
背景技術：
隨著我國經濟的高速發展，工程塑料在電子電器行業的應用獲得了迅速增長，其中應用最廣的是尼龍。玻纖增強尼龍66(PA66)具有優異的力學性能，然而其阻燃性能不能滿足電子電器行業的要求。阻燃劑的大量添加，雖然在一定程度上改善了材料的阻燃性，但材料的力學性能和電絕緣性能都會受到很大的影響，例如相比漏電起痕指數(CTI)從600下降到250以及更低。
日常工作中，辦公室自動化設備(電腦、打印機、傳真機)起著極為重要的作用。辦公自動化的實現將辦公人員從繁重的手工勞動中解脫出來,使他們能把工作重心轉向富有創造性的管理和決策上來,辦公室也將成為運轉靈活、高質量、高效率的管理、控制和決策中心。而辦公室的環境和安全也不容忽視，所以，一種用于辦公室自動化設備的高CTI的無鹵阻燃尼龍66復合材料的研究將備受關注。
技術實現要素：
本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種無鹵、力學性能好、阻燃效果好、高CTI值、改性劑添加量低的尼龍66復合材料，適用于辦公室自動設備。
發明的目的通過以下技術方案予以實現：
一種用于辦公室自動化設備的尼龍66復合材料，該組合物由以下原料組成，以重量份數計：尼龍66為100份、玻璃纖維為10-30份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物10-15份、γ-環氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷0.5-2份、TAF(含極性基團的乙撐雙脂肪酸)1.5-2份、亞磷酸三酯0.5-1份、熱穩定劑0.1-0.5份、復合阻燃劑為10-15份、復合CTI改性劑為0.5份。
其中，復合阻燃劑為氰脲酸三聚氰胺與硼酸鋅的混合物，二者的質量比為1:1-2；復合CTI改性劑為碳酸鎂和POE馬來酸酐接枝物以任意比例組成的混合物。
優選地，熱穩定劑為二月桂酸二丁基錫或者硬脂酸鋇。
優選地，所述復合CTI改性劑中，碳酸鎂與POE馬來酸酐接枝物的質量比為1:1-4。
一種尼龍66復合材料的制備方法，包括如下步驟：
步驟1，備料，將尼龍顆粒粉碎；
步驟2，將除玻璃纖維以外的原料加入到長徑比為40-50:1的雙螺桿擠出機中熔融混合分散；
步驟3，將玻璃纖維從側喂料口加入；
步驟4，雙螺桿擠出機各區的溫度控制在220-250℃，從擠出機中擠出、造粒。
優選地，步驟1尼龍顆粒粉碎得到粒徑小于0.5μm的尼龍粉末。
優選地，雙螺桿擠出機各區主機的轉速為300～450RPM，喂料速率為30～60RPM。
相對于現有技術，本發明的有益效果：
1、玻纖增強改性后的PA66，玻纖在PA66中起到骨架結構式的增強作用。當受到負荷時，由于玻纖的存在、使負荷沿著玻纖軸向傳遞，應力被迅速擴散而阻止裂紋的增長，因此玻纖含量的增加，使PA66的力學性能提高。但由于加入玻璃纖維后，玻璃纖維起到了“燭芯”作用，使其燃燒等級下降。本發明采用加入增韌劑(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)來降低玻纖添加量，采用復合阻燃劑，降低阻燃劑的添加量，改性后的PA66不僅阻燃性能好，而且依然保持良好的力學性能。
2、因為阻燃劑的加入會使CTI值下降，為了改善這一情況，本復合材料還加入CTI改性劑，CTI改性劑添加量低，不影響材料力學性能和阻燃性能，并且擁有較高的CTI值(均在500以上)。
具體實施方式
下面將結合實施例對本發明作進一步的詳細描述。
實施例1、本實施例的尼龍66復合材料，該組合物由以下原料組成，以重量份數計：尼龍66為100份、玻璃纖維為30份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物12份、γ-環氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷0.5份、TAF(含極性基團的乙撐雙脂肪酸)2份、亞磷酸三酯0.6份、二月桂酸二丁基錫0.5份、復合阻燃劑為10份、復合CTI改性劑為0.5份。其中，復合阻燃劑：5份氰脲酸三聚氰胺與5份硼酸鋅的混合物；復合CTI改性劑：0.25份碳酸鎂和0.25份POE馬來酸酐接枝的混合物。
本實施例的尼龍66復合材料的制備方法，包括如下步驟：
步驟1，備料，將尼龍顆粒粉碎，得到粒徑小于0.5μm的尼龍粉末；
步驟2，將除玻璃纖維以外的原料加入到長徑比為40-50:1的雙螺桿擠出機中熔融混合分散；
步驟3，將玻璃纖維從側喂料口加入；
步驟4，雙螺桿擠出機各區的溫度控制在220-250℃，雙螺桿擠出機各區主機的轉速為300～450RPM，喂料速率為30～60RPM。從擠出機中擠出、造粒。
實施例2、本實施例的尼龍66復合材料，該組合物由以下原料組成，以重量份計：尼龍66為100份、玻璃纖維為30份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物12份、γ-環氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷0.5份、TAF(含極性基團的乙撐雙脂肪酸)2份、亞磷酸三酯0.6份、硬脂酸鋇0.5份、復合阻燃劑為10份、復合CTI改性劑為0.5份。其中，復合阻燃劑：3份氰脲酸三聚氰胺與7份硼酸鋅的混合物；復合CTI改性劑：0.25份碳酸鎂和0.25份POE馬來酸酐接枝的混合物。
本實施例的尼龍66復合材料的制備方法如實施例1，所不同的是：步驟1，備料，將尼龍顆粒粉碎。
實施例3、本實施例的尼龍66復合材料，該組合物由以下原料組成，以重量份計：尼龍66為100份、玻璃纖維為20份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物10份、γ-環氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷0.5份、TAF(含極性基團的乙撐雙脂肪酸)1.5份、亞磷酸三酯0.6份、硬脂酸鋇0.5份、復合阻燃劑為15份、復合CTI改性劑為0.5份。其中，復合阻燃劑：7份氰脲酸三聚氰胺與8份硼酸鋅的混合物；復合CTI改性劑：0.1份碳酸鎂和0.4份POE馬來酸酐接枝的混合物。
本實施例的尼龍66復合材料的制備方法如實施例1，所不同的是：雙螺桿擠出機各區主機的轉速為500RPM，喂料速率為25RPM。
實施例4、本實施例的尼龍66復合材料，該組合物由以下原料組成，以重量份計：尼龍66為100份、玻璃纖維為20份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物10份、γ-環氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷0.5份、TAF(含極性基團的乙撐雙脂肪酸)1.5份、亞磷酸三酯0.6份、硬脂酸鋇0.5份、復合阻燃劑為15份、復合CTI改性劑為0.5份。其中，復合阻燃劑：5份氰脲酸三聚氰胺與10份硼酸鋅的混合物；復合CTI改性劑：0.1份碳酸鎂和0.4份POE馬來酸酐接枝的混合物。
本實施例的尼龍66復合材料的制備方法如實施例1。
實施例5、本實施例的尼龍66復合材料，該組合物由以下原料組成，以重量份計：尼龍66為100份、玻璃纖維為10份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物10份、γ-環氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷0.5份、TAF(含極性基團的乙撐雙脂肪酸)1.5份、亞磷酸三酯1份、硬脂酸鋇0.5份、復合阻燃劑為15份、復合CTI改性劑為0.5份。其中，復合阻燃劑：5份氰脲酸三聚氰胺與10份硼酸鋅的混合物；復合CTI改性劑：0.15份碳酸鎂和0.35份POE馬來酸酐接枝的混合物。
本實施例的尼龍66復合材料的制備方法如實施例1。
實施例6、本實施例的尼龍66復合材料，該組合物由以下原料組成，以重量份計：尼龍66為100份、玻璃纖維為10份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物10份、γ-環氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷0.5份、TAF(含極性基團的乙撐雙脂肪酸)1.5份、亞磷酸三酯1份、硬脂酸鋇0.5份、復合阻燃劑為15份、復合CTI改性劑為0.5份。其中，復合阻燃劑：5份氰脲酸三聚氰胺與10份硼酸鋅的混合物；復合CTI改性劑：0.1份碳酸鎂和0.4份POE馬來酸酐接枝的混合物。
本實施例的尼龍66復合材料的制備方法如實施例1。
實施例7、本實施例的尼龍66復合材料，該組合物由以下原料組成，以重量份計：尼龍66為100份、玻璃纖維為10份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物14份、γ-環氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷0.5份、TAF(含極性基團的乙撐雙脂肪酸)1.5份、亞磷酸三酯1份、硬脂酸鋇0.1份、復合阻燃劑為15份、復合CTI改性劑為0.5份。其中，復合阻燃劑：5份氰脲酸三聚氰胺與10份硼酸鋅的混合物；復合CTI改性劑：0.1份碳酸鎂和0.4份POE馬來酸酐接枝的混合物。
本實施例的尼龍66復合材料的制備方法如實施例1。
實施例8、本實施例的尼龍66復合材料，該組合物由以下原料組成，以重量份計：尼龍66為100份、玻璃纖維為10份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物14份、γ-環氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷2份、TAF(含極性基團的乙撐雙脂肪酸)2份、亞磷酸三酯1份、硬脂酸鋇0.1份、復合阻燃劑為15份、復合CTI改性劑為0.5份。其中，復合阻燃劑：7份氰脲酸三聚氰胺與8份硼酸鋅的混合物；復合CTI改性劑：0.1份碳酸鎂和0.4份POE馬來酸酐接枝的混合物。
本實施例的尼龍66復合材料的制備方法如實施例1。
對比例1、本實施例的尼龍66復合材料，制備方法如實施例1，所不同的是，組合物中的亞磷酸三酯為1份、硬脂酸鋇0.1份、阻燃劑為15份氰脲酸三聚氰胺、復合CTI改性劑為0.05份碳酸鎂和0.45份POE馬來酸酐接枝的混合物。
對比例2、本實施例的尼龍66復合材料，制備方法如實施例1，所不同的是，組合物中的玻璃纖維為20份、亞磷酸三酯為1份、硬脂酸鋇0.1份、復合阻燃劑為7份氰脲酸三聚氰胺與8份硼酸鋅的混合物、不添加CTI改性劑。
對比例3、本實施例的尼龍66復合材料，制備方法如實施例1，所不同的是，組合物中的玻璃纖維為20份、亞磷酸三酯為1份、硬脂酸鋇0.1份、阻燃劑為15份氰脲酸三聚氰胺、CTI改性劑為0.5份碳酸鎂。
表1、實施例1-8及對比例1-3的各項指標如下表