1、尼龙(pa)是工程塑料里面应用较为广泛的一种。pa的性能优异,它具有良好的力学性能,耐油性,耐腐蚀性,耐磨性等诸多优异性能,从生产出来就受到人们的追捧,因此日常生活、工业上获得十分普遍的使用。其中pa6和pa66产量较大,约占尼龙总产量的90%以上,而且随着通讯、电子、电气等行业的快速发展,对pa的需求愈来愈大。如家用电器外壳、台灯外壳、底座、插座等部位用尼龙需要尼龙具有一定的导热系数,能够及时将电器产生的热量耗散出去,并且在大规模使用的尼龙时面临的应用条件比较严格,如较高的温度、电压、湿度等带电工作情况中,泄电、短路、电火花等情况是极易引起火灾存在很大的安全隐患。因此,针对尼龙的应用领域开发一种既能导热又具有阻燃性的产品便越发急切。
2、通常,通过添加阻燃剂和导热颗粒是可以有效提高尼龙复合材料导热和阻燃性能的有效途径。但是,直接添加的阻燃剂,在复合材料长期使用的过程中易出现阻燃剂泄漏和渗出的情况,从而导致复合材料的阻燃性能下降及材料使用环境的阻燃剂污染问题;同时,添加的导热颗粒由于自身和尼龙基体之间存在界面热阻,而导致尼龙树脂导热性能下降,不宜用作高性能导热材料。在这种背景下,研究一种高强度、高阻燃的尼龙树脂基复合材料便有重大的科学和经济意义。
1、有鉴于此,一些实施例公开了一种无卤阻燃生物基尼龙纳米复合材料,按照质量份数计,该无卤阻燃生物基尼龙纳米复合材料的制备原料包括:
5、取一定量的碳纳米管溶于甲酸中,超声搅拌0.5~2h,得到含有碳纳米管的甲酸溶液,碳纳米管与甲酸的质量比为1:200~300;
6、取一定量的pa56溶于甲酸中,超声搅拌0.5~2h,得到含有pa56的甲酸溶液,pa56与甲酸的质量比为1:2~3;
7、将含有碳纳米管的甲酸溶液与含有pa56的甲酸溶液混合,超声搅拌1~3h,然后向混合溶液中缓慢加入无水乙醇析出pa56/cnts;
9、在60~80℃下对pa56/cnts共混物进行干燥,研磨得到pa56/cnts复合母料,其中,pa56/cnts复合母料中cnts的质量含量为10%;
10、将pa56/cnts复合母粒、pa56、dopo型阻燃剂预混合,得到预混合物;
11、将预混合物与玻璃纤维装设在双螺杆挤出机中熔融共混,挤出造粒得到复合粒料;
12、将得到的复合粒料通过注射机成型得到无卤阻燃生物基尼龙纳米复合材料。
13、一些实施例公开的无卤阻燃生物基尼龙纳米复合材料,dopo型阻燃剂为dopo和/或dopo衍生物。
14、一些实施例公开的无卤阻燃生物基尼龙纳米复合材料,dopo衍生物为dopo-hq。
15、一些实施例公开的无卤阻燃生物基尼龙纳米复合材料,碳纳米管为原始碳纳米管cnts-p、胺基碳纳米管cnts-nh2、羧基碳纳米管cnts-cooh中的一种或多种的组合。
16、一些实施例公开的无卤阻燃生物基尼龙纳米复合材料的制备方法,预混合在室温下进行,预混合的时间为5~10min,预混合的混合速度为300rad/min。
17、一些实施例公开的无卤阻燃生物基尼龙纳米复合材料的制备方法,双螺杆挤出机的各区温度范围为200~280℃;双螺杆挤出机的转速为90~250rad/min。
18、一些实施例公开的无卤阻燃生物基尼龙纳米复合材料的制备方法,注射机的各段温度范围为100~300℃。
19、本发明实施例提供的无卤阻燃生物基尼龙纳米复合材料,以pa56为基底加入适当配比的玻璃纤维、dopo型阻燃剂和碳纳米管,能够在保持pa56力学性能的基础上提高pa56的阻燃性能。本发明实施例提供的无卤阻燃生物基尼龙纳米复合材料,其制备工艺简单、反应条件温和,制备得到的无卤阻燃生物基尼龙纳米复合材料力学性能好,阻燃等级高,适合大规模产业化生产。
1.无卤阻燃生物基尼龙纳米复合材料,其特征在于,按照质量份数计,所述无卤阻燃生物基尼龙纳米复合材料的制备原料包括:
2.根据权利要求1所述的无卤阻燃生物基尼龙纳米复合材料,其特征在于,所述dopo型阻燃剂为dopo和/或dopo衍生物。
3.根据权利要求2所述的无卤阻燃生物基尼龙纳米复合材料,其特征在于,所述dopo衍生物为dopo-hq。
4.根据权利要求1所述的无卤阻燃生物基尼龙纳米复合材料,其特征在于,所述碳纳米管为原始碳纳米管cnts-p、胺基碳纳米管cnts-nh2、羧基碳纳米管cnts-cooh中的一种或多种的组合。
5.根据权利要求1所述的无卤阻燃生物基尼龙纳米复合材料,其特征在于,所述预混合在室温下进行,所述预混合的时间为5~10min,所述预混合的混合速度为300rad/min。
6.根据权利要求1所述的无卤阻燃生物基尼龙纳米复合材料,其特征在于,所述双螺杆挤出机的各区温度范围为200~280℃;所述双螺杆挤出机的转速为90~250rad/min。
7.根据权利要求1所述的无卤阻燃生物基尼龙纳米复合材料,其特征在于,所述注射机的各段温度范围为100~300℃。
本发明公开了一种无卤阻燃生物基尼龙纳米复合材料。无卤阻燃生物基尼龙纳米复合材料的制备原料包括:50~70份PA56;20~40份玻璃纤维;5~15份DOPO型阻燃剂;0.1~0.5份碳纳米管;制备方法包括:取一定量的碳纳米管溶于甲酸中,取一定量的PA56溶于甲酸中,将含有碳纳米管的甲酸溶液与含有PA56的甲酸溶液混合,然后向混合溶液中缓慢加入无水乙醇析出PA56/CNTs;过滤混合溶液得到PA56/CNTs共混物;在60~80℃下对PA56/CNTs共混物进行干燥,研磨得到PA56/CNTs复合母料;将PA56/CNTs复合母粒、PA56、DOPO型阻燃剂预混合,将预混合物与玻璃纤维熔融共混,挤出造粒得到复合粒料;将复合粒料成型得到无卤阻燃生物基尼龙纳米复合材料。
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