本申请属于高分子材料领域,公开了一种阻燃非增强尼龙复合材料,按重量份数计,包括以下原料组分:尼龙树脂85~94份,阻燃剂6~15份,分散剂0.1~2份,润滑剂0.1~1份,抗氧剂0.1~1份,其他助剂0~3份,所述阻燃剂为片状三聚氰胺氰尿酸盐;所述分散剂为粒径在10nm~200nm的球形分散剂。本申请通过引入特定的MCA阻燃剂,并在分散剂的作用下,赋予了MCA阻燃非增强尼龙复合材料稳定的阻燃性能,其阻燃等级可稳定达到0.8mmUL94V‑0级,甚至达到0.4mmUL94V‑0级。
1.一种阻燃非增强尼龙复合材料,其特征在于,按重量份数计,包括以下原料组分:
2.根据权利要求1所述的复合材料,其特征在于,按重量份数计,包括以下原料组分:
3.根据权利要求1或2所述的复合材料,其特征在于,所述阻燃剂为粒径在0.2μm1.5μ
4.根据权利要求1或2所述的复合材料,其特征在于,所述尼龙树脂选自PA6、PA66、PA6/
5.根据权利要求1或2所述的复合材料,其特征在于,所述分散剂包括氧化铝、氮化铝、
6.根据权利要求1或2所述的复合材料,其特征在于,所述分散剂经偶联剂进行表面处
7.根据权利要求6所述的复合材料,其特征在于,所述偶联剂为硅烷类、钛酸酯类、磷酸
8.根据权利要求1或2所述的复合材料,其特征在于,所述其他助剂选自着色剂、成核
9.一种尼龙模制品,其特征在于,由权利要求1~8任一项所述的复合材料经注塑或模
10.一种分散剂用作稳定片状三聚氰胺氰尿酸盐/尼龙体系阻燃性能的用途,其特征在
于,所述分散剂为粒径在10nm200nm的球形分散剂,所述分散剂为氧化铝、氮化铝、氮化鹏、
[0001]本发明属于高分子材料领域,具体涉及一种阻燃非增强尼龙复合材料及其制品。
[0002]三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)含氮量高,受热分解时会产生NH、HO、N、CO、HNCN等不
燃性气体,具有吸热、降温、稀释可燃性气体和氧气浓度的作用,常用作热塑性树脂的阻燃
改性剂,尤其用于阻燃非增强尼龙体系,MCA添加量只需要68wt%就能使非增强PA66体系
熔滴,经常以带焰熔滴直接引燃脱脂棉,或不带焰熔滴以高热引燃脱脂棉,导致材料阻燃测
[0003]日本专利JP2016155924A通过采用不同粒径的MCA互配,再添加多元醇酯类表面活
性剂,可使体系达到稳定的V0阻燃等级,但不同粒径MCA需要经过特殊合成工艺获得,可适
用性受到一定限制。中国专利CN101679743A在聚酰胺为基体,三聚氰胺氰尿酸为阻燃剂,通
过加入表面活性剂,即包含至少一种以上聚亚烷基多元醇脂肪酸酯,可获得V0阻燃等级的
MCA阻燃聚酰胺复合材料,但此方法中MCA添加量非常高,会严重影响复会材料的力学性能,
尤其是材料韧性。中国专利CN108165002A以C8‑C18一元或二元饱和羧酸(癸二酸或硬脂酸)
分子羧酸会加速尼龙分解,影响制品的使用寿命,而且在放置过程中由于温度、湿度作用,
易于析出,会造成制品外观缺陷。中国专利CN105111735A公开了一种无卤阻燃尼龙66组合
物及其尼龙66的改性方法,该发明采用90~95重量份的尼龙66;5~10重量份的三聚氰胺氰
尿酸盐无卤阻燃剂;1~5重量份的三聚氰胺正磷酸盐无卤阻燃剂;0.1~0.3重量份的润滑
剂;0.1~0.2重量份的蒸馏水;0.5~2重量份的任选的助剂制得阻燃性能达到UL94
[0004]再者,电子电气产品朝着小型化、集成密集化、高性能化方向发展,其外壳越来越
轻量化、薄壁化,如目前市场上的信号继电器、开关继电器,包括其线圈架和壳体等,壁厚在
1.0mm以下,连接器壁厚最薄的可做到0.4mm左右。越来越多的电子电气零部件制造商对阻
定性高的MCA阻燃尼龙复合材料,对拓宽MCA阻燃尼龙复合材料的应用领域意义重大。
[0005]本发明的目的在于,针对现有技术的不足,提供一种阻燃非增强尼龙复合材料及
其制备方法,其通过引入特定的MCA阻燃剂,并在分散剂的作用下,赋予了MCA阻燃非增强尼
[0010]可选的,所述分散剂包括氧化铝、氮化铝、氮化硼、二氧化硅、二氧化钛中的至少一
[0012]可选的,所述偶联剂为硅烷类、钛酸酯类、磷酸酯类、铝酸酯类或硼酸酯类偶联剂。
[0013]可选的,所述其他助剂选自着色剂、成核剂、增韧剂、光稳定剂、热稳定剂和防霉剂
[0014]本申请还提供了一种尼龙制品,包括前述任一项技术方案所述的复合材料经注塑
[0015]本申请还提供了一种分散剂用作稳定片状三聚氰胺氰尿酸盐/尼龙体系阻燃性能
的用途,所述分散剂为粒径在10nm200nm的球形分散剂,所述分散剂为氧化铝、氮化铝、氮
(1)本发明通过在尼龙树脂基体中引入特定形貌(片状)的MCA阻燃剂,并采用球形
分散剂,借助其特有的球体形貌易于在树脂基体中均匀分散的特点及球体结构比表面积相
对较大的优势,在混炼挤出过程中,能充分的促使片状MCA更均匀地分散于尼龙树脂基体
中,大幅度减小了MCA阻燃尼龙复合材料燃烧试验中产生的滴落物体积,实现以细小、低热
量熔滴形式滴落于脱脂棉上,降低了熔滴引燃脱脂棉的风险,达到提升尼龙复合材料阻燃
[0017](2)本发明制备的阻燃非增强尼龙复合材料的阻燃等级可稳定达到0.8mm
无熔滴引燃现象发生,大幅度降低了引发二次火灾的风险,可显著拓宽MCA阻燃尼龙复合材
[0018](3)本发明制备的阻燃非增强尼龙复合材料不仅具有优异的阻燃性能,还具有优
良的强度和韧性(拉伸强度≥80MPa,简支梁缺口冲击强度≥5.5MPa),非常适用于制备电子
[0019](4)相比于传统MCA阻燃尼龙复合材料,本发明材料配方组分简单,且在满足同等
阻燃性能前提下,可减少MCA阻燃剂用量,降低了阻燃剂析出风险,进而达到提升模塑制品
[0021]下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术
人员进一步理解本发明,但不以任何形式限制本发明。应当指出的是,对本领域的普通技术
人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明
[0022]实施例及对比例中的原料均可通过市售得到;除非特别说明,本发明采用的试剂、
[0023]本发明各实施例和对比例均通过以下方法制备阻燃非增强尼龙复合材料,按照表
增强尼龙复合材料。步骤S2中双螺杆挤出机的螺杆长径比为40:1,螺筒温度为220~275℃,
[0024]对下述实施例和对比例所制备的阻燃非增强尼龙复合材料采用以下测试方法进
阻燃性能:分别注塑成型1.6mm、0.8mm和0.4mm厚的标准UL94测试样条(10根
一组),按照UL94标准进行测试,记录阻燃等级和每组10根测试样条在燃烧试验过程中发生
[0027]实施例111提供了一系列阻燃非增强尼龙复合材料,具体配方及性能见表1和表
[0031]对比例1~8提供一系列阻燃非增强尼龙复合材料,具体配方及性能见表3。
[0033]从以上各表数据可以看出:在尼龙树脂基体中引入粒径在0.2μm
MCA作为阻燃剂,球形分散剂(如AlO、SiO)作为分散剂,制备的尼龙复合材料阻燃等级均
生;而添加等量常规MCA阻燃剂(棒状结构),其配方体系中添加或不添加球形分散剂分散
剂,制备的尼龙复合材料(对比例13),及单独使用片状MCA作为阻燃剂(对比例45),即使
其片状MCA的粒径较大(对比例4),制备的尼龙复合材料的阻燃等级最高均只能达到1.6mm
V0级,同批次10根0.8mm厚的测试样条在燃烧试验过程中半数及以上会产生大块高热
[0034]从实施例9和对比例57、实施例11和对比例8看出,在片状MCA阻燃尼龙体系中引
持了尼龙复合材料的综合力学性能,特别是材料的韧性;选用粒径为0.5μm1μm的片状MCA
作为阻燃剂,球形分散剂(实施例711),能进一步提升尼龙复合材料的阻燃性能,赋予尼龙
[0035]从实施例9(见图1)和对比例5(见图2)的测试样条断面MCA阻燃剂分布SEM照片也
明显看出,本发明的阻燃尼龙复合材料相比于传统的MCA阻燃尼龙复合材料,MCA阻燃剂更
[0036]需要说明的是,本实施例中的10根样条中引燃根数的多少并不代表阻燃等级的差
异,只要有1根引燃即为V2等级。本实施例中的10根样条目的在于展示阻燃稳定性,国标中
[0037]以上公开的仅为本申请的几个具体实施例,但本申请并非局限于此,任何本领域
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