阻燃增强尼龙组合物.pdf

本发明公开了一种阻燃增强尼龙组合物，按照质量分数包括如下组分：100份～110份的尼龙树脂、80份～90份的玻璃纤维、20份～30份的阻燃剂、10份～15份的阻燃协效剂、2份～6份的增韧剂以及1份～3份的助剂。这种阻燃增强尼龙组合物，通过添加阻燃剂和阻燃协效剂，增强了尼龙树脂的阻燃性。相对于纯的尼龙树脂，这种阻燃增强尼龙组合物具有较强的阻燃性。

权利要求书
1.  一种阻燃增强尼龙组合物，其特征在于，按照质量分数包括如下组分：
100份～110份的尼龙树脂、80份～90份的玻璃纤维、20份～30份的阻燃剂、10份～15份的阻燃协效剂、2份～6份的增韧剂以及1份～3份的助剂。

2.  如权利要求1所述的阻燃增强尼龙组合物，其特征在于，所述尼龙树脂选自PA66和PA6中的至少一种。

3.  如权利要求1所述的阻燃增强尼龙组合物，其特征在于，所述玻璃纤维为无碱玻璃纤维。

4.  如权利要求1所述的阻燃增强尼龙组合物，其特征在于，所述阻燃剂选自十溴二苯乙烷和溴化聚苯乙烯中的至少一种。

5.  如权利要求1所述的阻燃增强尼龙组合物，其特征在于，所述阻燃协效剂选自三氧化二锑和五氧化二锑中的至少一种。

6.  如权利要求1所述的阻燃增强尼龙组合物，其特征在于，所述增韧剂选自乙烯丙烯马来酸酐共聚物和乙烯辛烯马来酸酐共聚物中的至少一种。

7.  如权利要求1所述的阻燃增强尼龙组合物，其特征在于，还包括1份～4份的黑种。

8.  如权利要求7所述的阻燃增强尼龙组合物，其特征在于，所述黑种为卡博特黑种。

9.  如权利要求1所述的阻燃增强尼龙组合物，其特征在于，所述助剂选自抗氧剂和润滑剂中的至少一种。

10.  如权利要求9所述的阻燃增强尼龙组合物，其特征在于，所述抗氧剂选自N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺和三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯中的至少一种，所述润滑剂选自亚乙基双硬脂酰胺和聚乙烯蜡中的至少一种。

说明书阻燃增强尼龙组合物
技术领域
本发明涉及一种阻燃增强尼龙组合物。
背景技术
聚酰胺纤维俗称尼龙(Nylon)，英文名称Polyamide(简称PA)，密度1.15g/cm3，是分子主链上含有重复酰胺基团—[NHCO]—的热塑性树脂总称，包括脂肪族PA，脂肪—芳香族PA和芳香族PA，其中脂肪族PA品种多，产量大，应用广泛，其命名由合成单体具体的碳原子数而定。
尼龙主要用于合成纤维，其最突出的优点是耐磨性高于其他所有纤维，比棉花耐磨性高10倍，比羊毛高20倍，在混纺织物中稍加入一些聚酰胺纤维，可大大提高其耐磨性；当拉伸至3-6％时，弹性回复率可达100％；能经受上万次折挠而不断裂。
由于尼龙优良的理化性能，尼龙产品用途广，是以塑代钢、铁、铜等金属的好材料，是重要的工程塑料；铸型尼龙广泛代替机械设备的耐磨部件，代替铜和合金作设备的耐磨损件；适用于制作耐磨零件，传动结构件，家用电器零件，汽车制造零件，丝杆防止机械零件，化工机械零件，化工设备。
然而，在某些特定的场合下，尼龙的阻燃性显得较为不足。
发明内容
基于此，有必要提供一种具有较强的阻燃性的阻燃增强尼龙组合物。
一种阻燃增强尼龙组合物，按照质量分数包括如下组分：
100份～110份的尼龙树脂、80份～90份的玻璃纤维、20份～30份的阻燃剂、10份～15份的阻燃协效剂、2份～6份的增韧剂以及1份～3份的助剂。
在一个实施例中，所述尼龙树脂选自PA66和PA6中的至少一种。
在一个实施例中，所述玻璃纤维为无碱玻璃纤维。
在一个实施例中，所述阻燃剂选自十溴二苯乙烷和溴化聚苯乙烯的至少一种。
在一个实施例中，所述阻燃协效剂选自三氧化二锑和五氧化二锑中的至少一种。
在一个实施例中，所述增韧剂选自乙烯丙烯马来酸酐共聚物，乙烯辛烯马来酸酐共聚物中的至少一种。
在一个实施例中，还包括1份～4份的黑种。
在一个实施例中，所述黑种为卡博特黑种。
在一个实施例中，所述助剂选自抗氧剂和润滑剂中的至少一种。
在一个实施例中，所述抗氧剂选自N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺和三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯中的至少一种，所述润滑剂选自亚乙基双硬脂酰胺和聚乙烯蜡中的至少一种。
这种阻燃增强尼龙组合物，通过添加阻燃剂和阻燃协效剂，增强了尼龙树脂的阻燃性。相对于纯的尼龙树脂，这种阻燃增强尼龙组合物具有较强的阻燃性。
具体实施方式
下面主要结合具体实施例对阻燃增强尼龙组合物作进一步详细的说明。
一实施方式的阻燃增强尼龙组合物，按照质量分数包括如下组分：100份～110份的尼龙树脂、80份～90份的玻璃纤维、20份～30份的阻燃剂、10份～15份的阻燃协效剂、2份～6份的增韧剂以及1份～3份的助剂。
尼龙是分子主链上含有重复酰胺基团—[NHCO]—的热塑性树脂总称，包括脂肪族PA，脂肪—芳香族PA和芳香族PA，其中脂肪族PA品种多，产量大，应用广泛，其命名由合成单体具体的碳原子数而定。
本实施方式中，尼龙选自PA66和PA6中的至少一种。
玻璃纤维用于增强尼龙树脂的机械性能。
本实施方式中，玻璃纤维为无碱玻璃纤维。无碱玻璃纤维相比中碱玻璃纤维不仅拥有更高强度，在环保方面也更有优势。
阻燃剂可以通过机械混合方法加入到阻燃增强尼龙组合物，使组合物具有阻燃性。
本实施方式中，阻燃剂选自十溴二苯乙烷和溴化环氧树脂中的至少一种。十溴二苯乙烷能使原来阻燃性能差的尼龙树脂达到较高的阻燃性。
阻燃协效剂起到协调物理性能，提高阻燃效果的作用。
本实施方式中，阻燃协效剂选自三氧化二锑和五氧化二锑中的至少一种。三氧化二锑与十溴二苯乙烷(或溴化聚苯乙烯)配合使用能达到更好的阻燃性。
增韧剂是指能增加胶黏剂膜层柔韧性的物质。
本实施方式中，增韧剂选自乙烯丙烯马来酸酐共聚物(4700)，乙烯辛烯马来酸酐共聚物(B-01)中的至少一种。乙烯丙烯马来酸酐共聚物(4700)能提高阻燃增强尼龙组合物的韧性，使得组合物不会太脆。
此外，为了改变上述阻燃增强尼龙组合物的颜色，还可以向其中添加1份～4份的黑种。
本实施方式中，黑种为卡博特黑种。
助剂选自抗氧剂和润滑剂中的至少一种。
抗氧剂选自N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺(1098)和三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯(168)中的至少一种，润滑剂选自亚乙基双硬脂酰胺(EBS)和聚乙烯蜡(PE蜡)的至少一种。
1098能提高阻燃增强尼龙组合物的抗氧化性，从而提高阻燃增强尼龙组合物的使用寿命。
EBS能提高阻燃增强尼龙组合物的润滑性，从而在注塑时，不容易粘模具)。
这种阻燃增强尼龙组合物，通过添加阻燃剂和阻燃协效剂，增强了尼龙树脂的阻燃性。相对于纯的尼龙树脂，这种阻燃增强尼龙组合物具有较强的阻燃性。
上述阻燃增强尼龙组合物可以采用双螺杆挤出机制备，具体方法如下：将备好料的除玻璃纤维外的各组分倒入搅拌机搅拌均匀，并置于双螺杆挤出机中，调节螺杆转速，设置各区温度后，挤出，同时在螺杆加纤孔处按重量比例加入玻璃纤维，造粒，即得上述阻燃增强尼龙组合物。
下面为具体实施例。
实施例1
按下表的组分配比备料。
表1.1实施例1中的组分配比。
PA66100KG玻璃纤维(奇美2400)83KG十溴二笨乙烷27KG三氧化二锑12.5KG增韧剂47003KG黑种2.5KG抗氧剂10980.1KG润滑剂EBS1KG
将备好料的除玻璃纤维外的各组分倒入搅拌机搅拌均匀，并置于双螺杆挤出机中，螺杆转速350Hz，设置温度为：一区260℃、二区260℃、三区270℃、四区270℃、五区270℃，挤出，同时在螺杆加纤孔处按重量比例加入玻璃纤维，造粒，得到所需的阻燃增强尼龙组合物。
对实施例1制得的阻燃增强尼龙组合物进行测试，得到性能测试结果如下。
表1.2实施例1制得的阻燃增强尼龙组合物的性能测试结果。


通过上表可以看出，实施例1制得的阻燃增强尼龙组合物的阻燃性能较佳。
实施例2
按下表的组分配比备料。
表2.1实施例2中的组分配比。
PA66105KG玻璃纤维(奇美2400)85KG溴化聚苯乙烯25KG三氧化二锑15KG增韧剂B-014KG黑种2KG抗氧剂1680.2KG润滑剂EBS1KG
将备好料的除玻璃纤维外的各组分倒入搅拌机搅拌均匀，并置于双螺杆挤出机中，螺杆转速350Hz，设置温度为：一区260℃、二区260℃、三区270℃、四区270℃、五区270℃，挤出，同时在螺杆加纤孔处按重量比例加入玻璃纤 维，造粒，得到所需的阻燃增强尼龙组合物。
对实施例2制得的阻燃增强尼龙组合物进行测试，得到性能测试结果如下。
表2.2实施例2制得的阻燃增强尼龙组合物的性能测试结果。

通过上表可以看出，实施例2制得的阻燃增强尼龙组合物的阻燃性能较佳。
实施例3
按下表的组分配比备料。
表3.1实施例3中的组分配比。
PA66100KG玻璃纤维(奇美2400)80KG十溴二笨乙烷30KG五氧化二锑10KG增韧剂B-013KG黑种3KG抗氧剂1680.1KG
润滑剂PE蜡1.2KG
将备好料的除玻璃纤维外的各组分倒入搅拌机搅拌均匀，并置于双螺杆挤出机中，螺杆转速350Hz，设置温度为：一区260℃、二区260℃、三区270℃、四区270℃、五区270℃，挤出，同时在螺杆加纤孔处按重量比例加入玻璃纤维，造粒，得到所需的阻燃增强尼龙组合物。
对实施例3制得的阻燃增强尼龙组合物进行测试，得到性能测试结果如下。
表3.2实施例3制得的阻燃增强尼龙组合物的性能测试结果。

通过上表可以看出，实施例3制得的阻燃增强尼龙组合物的阻燃性能较佳。
实施例4
表4.1实施例1中的组分配比。
PA66105KG玻璃纤维(奇美2400)85KG溴化聚苯乙烯27KG三氧化二锑12.5KG增韧剂B-013KG
抗氧剂1680.1KG润滑剂PE蜡1KG
将备好料的除玻璃纤维外的各组分倒入搅拌机搅拌均匀，并置于双螺杆挤出机中，螺杆转速350Hz，设置温度为：一区260℃、二区260℃、三区270℃、四区270℃、五区270℃，挤出，同时在螺杆加纤孔处按重量比例加入玻璃纤维，造粒，得到所需的阻燃增强尼龙组合物。
对实施例4制得的阻燃增强尼龙组合物进行测试，得到性能测试结果如下。
表4.2实施例4制得的阻燃增强尼龙组合物的性能测试结果。

通过上表可以看出，实施例4制得的阻燃增强尼龙组合物的阻燃性能较佳。
实施例4与实施例1～3相比，配方中没有黑种，实施例4制得的阻燃增强尼龙组合物的拉伸断裂率，抗冲击强度，拉伸强度，弯曲强度等性能相对较低。说明黑种对阻燃增强尼龙组合物的各方面性能都有影响。
对比例1
按下表的组分配比备料。
表5.1对比例1中的组分配比。
PA66105KG玻璃纤维(奇美2400)85KG十溴二笨乙烷27KG三氧化二锑12.5KG黑种2.5KG抗氧剂10980.1KG润滑剂EBS1KG
将备好料的除玻璃纤维外的各组分倒入搅拌机搅拌均匀，并置于双螺杆挤出机中，螺杆转速350Hz，设置温度为：一区260℃、二区260℃、三区270℃、四区270℃、五区270℃，挤出，同时在螺杆加纤孔处按重量比例加入玻璃纤维，造粒，得到所需的阻燃增强尼龙组合物。
对对比例1制得的阻燃增强尼龙组合物进行测试，得到性能测试结果如下。
表5.2对比例1制得的阻燃增强尼龙组合物的性能测试结果。

与实施例1～3相比，对比例1的配方中没有增韧剂，结果对比例1制得的阻燃增强尼龙组合物的拉伸断裂率，抗冲击强度显著降低。增韧剂对阻燃增强尼龙组合物的韧性方面有显著的帮助。
对比例2
按下表的组分配比备料。
表6.1对比例1中的组分配比。
PA66105KG玻璃纤维(奇美2400)85KG十溴二笨乙烷40KG增韧剂47003KG黑种2.5KG抗氧剂10980.1KG润滑剂EBS1KG
将备好料的除玻璃纤维外的各组分倒入搅拌机搅拌均匀，并置于双螺杆挤出机中，螺杆转速350Hz，设置温度为：一区260℃、二区260℃、三区270℃、四区270℃、五区270℃，挤出，同时在螺杆加纤孔处按重量比例加入玻璃纤维，造粒，得到所需的阻燃增强尼龙组合物。
对对比例2制得的阻燃增强尼龙组合物进行测试，得到性能测试结果如下。
表6.2对比例1制得的阻燃增强尼龙组合物的性能测试结果。


与实施例1～3相比，对比例2的配方中没有阻燃协效剂，结果对比例2制得的阻燃增强尼龙组合物的阻燃性只能达到V1。说明阻燃协效剂对阻燃增强尼龙组合物的阻燃方面有显著的帮助。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于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，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。