《无卤阻燃聚苯醚/尼龙6共混合金及其制备方法与应用.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《无卤阻燃聚苯醚/尼龙6共混合金及其制备方法与应用.pdf（8页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。
1、(10)申请公布号 CN 103160108 A (43)申请公布日 2013.06.19 CN 103160108 A *CN103160108A* (21)申请号 201110407257.5 (22)申请日 2011.12.09 C08L 71/12(2006.01) C08L 77/02(2006.01) C08L 51/08(2006.01) C08L 51/06(2006.01) C08L 35/06(2006.01) C08K 13/02(2006.01) C08K 13/04(2006.01) C08K 5/523(2006.01) C08K 5/521(2006.01) C0。
2、8K 5/527(2006.01) C08K 3/26(2006.01) C08K 3/22(2006.01) C08K 3/34(2006.01) (71)申请人 上海杰事杰新材料 （集团） 股份有限 公司 地址 201109 上海市闵行区北桥镇北松公路 800 号 (72)发明人 赵亚囡 (74)专利代理机构 上海汉声知识产权代理有限 公司 31236 代理人 胡晶 (54) 发明名称 无卤阻燃聚苯醚 / 尼龙 6 共混合金及其制备 方法与应用 (57) 摘要 本发明公开了一种无卤阻燃聚苯醚 / 尼龙 6 共混合金， 由包含以下重量份的组分制成 ： 聚苯 醚20-80份， 尼龙610-40。
3、份， 相容剂5-35份， 阻燃 剂5-20份， 增韧剂5-15份， 抗氧剂0.2-0.5份， 润 滑剂 0.2-0.7 份， 助剂 3-35.5 份。本发明还公开 了该无卤阻燃聚苯醚 / 尼龙 6 共混合金的制备方 法及作为挤出型材材料的应用。本发明的无卤阻 燃 PPO/PA6 共混合金具有极好的耐腐蚀性和绝缘 性， 很好的强度、 韧性、 阻燃性以及耐磨性， 并且质 轻， 可以代替钢板或特种工程塑料， 实现了以塑代 钢的目的。 并可以推广至挤出型材， 用作特殊的电 子电器等大型设备中的零部件， 用途广泛， 且极大 地降低了成本。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 6 页 (1。
4、9)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书6页 (10)申请公布号 CN 103160108 A CN 103160108 A *CN103160108A* 1/1 页 2 1. 一种无卤阻燃聚苯醚 / 尼龙 6 共混合金， 其特征在于， 由包含以下重量份的组分制 成 ： 聚苯醚 20-80 份， 尼龙 6 10-40 份， 相容剂 5-35 份， 阻燃剂 5-20 份， 增韧剂 5-15 份， 抗氧剂 0.2-0.5 份， 润滑剂 0.2-0.7 份， 助剂 3-35.5 份。 2.如权利要求1所述的无卤阻燃聚苯醚/尼龙6共混合金， 其特征在于， 所述相容。
5、剂选 自聚苯醚接枝马来酸酐、 苯乙烯 - 马来酸酐共聚物、 POE 接枝马来酸酐中的一种或几种。 3.如权利要求1所述的无卤阻燃聚苯醚/尼龙6共混合金， 其特征在于， 所述阻燃剂为 磷酸酯类化合物。 4.如权利要求3所述的无卤阻燃聚苯醚/尼龙6共混合金， 其特征在于， 所述磷酸酯类 化合物选自间苯二酚双苯基磷酸酯、 三苯基磷酸酯、 二苯基磷酸酯、 三甲基磷酸酯、 三乙基 磷酸酯、 三丁基磷酸酯、 磷酸三环己酯、 磷酸三甲酚酯中的一种或几种。 5.如权利要求1所述的无卤阻燃聚苯醚/尼龙6共混合金， 其特征在于， 所述增韧剂选 自苯乙烯与丁二烯的嵌段共聚物、（氢化苯乙烯 / 丁二烯 / 苯乙烯） 。
6、嵌段共聚物、 马来酸酐接 枝苯乙烯 - 乙烯 - 丁二烯 - 苯乙烯嵌段共聚弹性体中的一种或几种。 6. 如权利要求 1 所述的无卤阻燃聚苯醚 / 尼龙 6 共混合金， 其特征在于， 所述抗氧剂 选自抗氧剂 1010、 抗氧剂 1076、 抗氧剂 168 中的一种或几种 ； 所述润滑剂选自硬脂酸钙、 硅 酮、 石蜡、 低分子量聚丙烯、 聚乙烯蜡、 硬脂酸锌中的一种或几种。 7.如权利要求1所述的无卤阻燃聚苯醚/尼龙6共混合金， 其特征在于， 所述助剂选自 填料、 偶联剂中的一种或几种。 8. 如 权 利 要 求 7 所 述 的 无 卤 阻 燃 聚 苯 醚 / 尼 龙 6 共 混 合 金，其 特。
7、 征 在 于，所 述 填 料 选 自 玻 璃 纤 维、碳 酸 钙、硅 酸 钙、滑 石 粉、钛 白 粉 中 的 一 种 或 几 种 ； 所 述 玻 璃 纤 维 选 自 长 玻 璃 纤 维 或 短 切 玻 璃 纤 维 ； 所 述 偶 联 剂 为 - 氨丙基三乙氧基硅烷。 9.一种如权利要求1至8中任一项所述的无卤阻燃聚苯醚/尼龙6共混合金的制备方 法， 其特征在于， 包括以下步骤 ： 按重量份称取20-80份聚苯醚、 10-40份尼龙6、 5-35份相容剂、 5-20份阻燃剂、 5-15份 增韧剂、 0.2-0.5 份抗氧剂、 0.2-0.7 份润滑剂和 3-35.5 份助剂， 将上述原料经高混机。
8、高速 混匀， 然后将混合物料倒入螺杆挤出机中， 经螺杆挤出机拉条切粒即可得到产品 ； 其中， 所述高混机转速为 800-1000rpm， 混合温度为 40-80， 混合时间为 3-10min ； 所 述螺杆挤出机为单螺杆挤出机或双螺杆挤出机， 挤出温度为 240-290。 10. 一种如权利要求 1 至 8 中任一项所述的无卤阻燃聚苯醚 / 尼龙 6 共混合金作为挤 出型材材料的应用。 权 利 要 求 书 CN 103160108 A 2 1/6 页 3 无卤阻燃聚苯醚 / 尼龙 6 共混合金及其制备方法与应用 技术领域 0001 本发明涉及高分子材料技术领域， 尤其涉及一种无卤阻燃聚苯醚 /。
9、 尼龙 6（PPO/ PA6） 共混合金及其制备方法与应用。 背景技术 0002 随着社会的进步， 科技的发展， 人们的生活越来越便利， 同时人们对环境的关注度 也越来越高。聚苯醚 （PPO） 是一种性能优异的热塑性工程塑料， 具有如下优点 ： (1) 优良 的物理、 力学性能。密度小、 无毒、 较高的力学强度、 耐蠕变性能好、 成型收缩率低 ； (2) 优 良的耐热性能。玻璃化转变温度 (Tg) 在热塑性塑料中最高， 约 210， 熔点约 260， 它可 在 160-190的温度范围内连续工作， 高温下的耐蠕变性是热塑性工程塑料中较为优异的 ； (3) 优良的电性能。PPO 分子结构中无强极。
10、性基团， 电性能稳定， 可在广泛的温度及频率范 围内保持良好的电性能。其介电常数和介电损耗角正切是工程塑料中最小的， 几乎不受温 度、 湿度及频率的影响 ； (4) 难燃， 有自熄性。其氧指数为 29%， 阻燃性良好 ； (5) 优良的耐酸 碱性、 耐应力松弛和耐疲劳性能以及良好的尺寸稳定性。其中高抗蠕变性能则是其最突出 的特点， 因此 PPO 特别适合制作承受长期载荷的工业用结构件。但 PPO 也有一些缺点， 如耐 溶剂性差、 制品容易发生应力开裂、 缺口冲击强度低等。 PPO耐光性差， 长时间在阳光或荧光 灯下使用产品易变色， 颜色发黄， 原因是紫外线能使芳香醚的链结合分裂 ； 另外一个致。
11、命的 缺点是流动性差， 成型加工困难， 由于PPO分子链刚性较大， 熔体黏度高， 这影响了PPO的推 广应用。 0003 聚酰胺 （PA） 是一种性能优良的工程塑料， 它由于结晶度较高使其具有耐溶剂性 好、 力学强度高、 易加工等优点。 但其存在冲击强度低、 耐热性较差、 因高吸水性造成的制品 尺寸稳定性差等缺点， 使其应用受到限制。 0004 无卤阻燃 PPO/PA 合金既保持了 PPO 的耐热性好、 尺寸稳定等优点， 又融进了 PA 的 耐磨性和耐有机溶剂性。 在一些特殊的电子电器以及大型设备中， 需要具有特殊性能 （如绝 缘性、 耐腐蚀性、 密度小等） 的齿轮、 棒材等型材， 而工业中常。
12、用的金属型材无法满足要求。 发明内容 0005 本发明就是为了解决上述现有技术存在的 PPO 的缺口冲击强度低、 耐溶剂性差、 价格较高等问题而提供一种无卤阻燃聚苯醚 / 尼龙 6 共混合金。 0006 本发明的另一目的是提供上述无卤阻燃聚苯醚 / 尼龙 6 共混合金的制备方法。 0007 本发明的再一目的是提供上述无卤阻燃聚苯醚 / 尼龙 6 共混合金的用途。 0008 本发明的目的通过以下技术方案来实现 ： 一种无卤阻燃聚苯醚 / 尼龙 6 共混合金， 由包含以下重量份的组分制成 ： 聚苯醚 20-80 份， 尼龙 6 10-40 份， 相容剂 5-35 份， 说 明 书 CN 10316。
13、0108 A 3 2/6 页 4 阻燃剂 5-20 份， 增韧剂 5-15 份， 抗氧剂 0.2-0.5 份， 润滑剂 0.2-0.7 份， 助剂 3-35.5 份。 0009 优选的， 所述相容剂选自聚苯醚接枝马来酸酐、 苯乙烯 - 马来酸酐共聚物、 POE 接 枝马来酸酐中的一种或几种。 0010 优选的， 所述阻燃剂为磷酸酯类化合物。 0011 优选的， 所述磷酸酯类化合物选自间苯二酚双苯基磷酸酯 （RDP） 、 三苯基磷酸 酯 (TPP)、 二苯基磷酸酯 (BDP)、 三甲基磷酸酯 （TMP） 、 三乙基磷酸酯 （TEP） 、 三丁基磷酸酯 （TBP） 、 磷酸三环己酯、 磷酸三甲酚酯。
14、 （TCF） 中的一种或几种。 0012 优选的， 所述增韧剂选自苯乙烯与丁二烯的嵌段共聚物 （SBS） 、（氢化苯乙烯 / 丁 二烯 / 苯乙烯） 嵌段共聚物 （SEBS） 、 马来酸酐接枝苯乙烯 - 乙烯 - 丁二烯 - 苯乙烯嵌段共 聚弹性体 （SEBS-g-MAH） 中的一种或几种。 0013 优选的， 所述抗氧剂选自抗氧剂 1010（四 -（3， 5- 二叔丁基 -4- 羟基苯基） 丙酸酯 季戊四醇酯） 、 抗氧剂 1076（-（3,5- 二叔丁基 -4- 羟基苯基） 丙酸正十八碳 醇酯） 、 抗氧剂 168（三 2.4- 二叔丁基苯基 亚磷酸酯） 中的一种或几种 ； 所述润滑剂选 。
15、自硬脂酸钙、 硅酮、 石蜡、 低分子量聚丙烯、 聚乙烯蜡、 硬脂酸锌中的一种或几种。 0014 优选的， 所述低分子量聚丙烯的分子量为 3000-8000。 0015 优选的， 所述助剂选自填料、 偶联剂中的一种或几种。 0016 优选的， 所述填料选自玻璃纤维、 碳酸钙、 硅酸钙、 滑石粉、 钛白粉中的一种或几 种 ； 所述玻璃纤维选自长玻璃纤维或短切玻璃纤维 ； 所述偶联剂为- 氨丙基三乙氧基硅 烷 （硅烷偶联剂 KH-550） 。 0017 一种无卤阻燃聚苯醚 / 尼龙 6 共混合金的制备方法， 包括以下步骤 ： 按重量份称取20-80份聚苯醚、 10-40份尼龙6、 5-35份相容剂、。
16、 5-20份阻燃剂、 5-15份 增韧剂、 0.2-0.5 份抗氧剂、 0.2-0.7 份润滑剂和 3-35.5 份助剂， 将上述原料经高混机高速 混匀， 然后将混合物料倒入螺杆挤出机中， 经螺杆挤出机拉条切粒即可得到产品 ； 其中， 所述高混机转速为 800-1000rpm， 混合温度为 40-80， 混合时间为 3-10min ； 所 述螺杆挤出机为单螺杆挤出机或双螺杆挤出机， 挤出温度为 240-290。 0018 本发明的无卤阻燃聚苯醚 / 尼龙 6 共混合金， 其性能符合挤出型材材料的性能要 求， 因此， 本发明的技术方案还包括本发明的无卤阻燃聚苯醚/尼龙6共混合金作为挤出型 材材料。
17、 （如棒材、 板材等） 的应用。 0019 与现有技术相比， 本发明具有以下有益效果 ： 本发明将 PA6 与 PPO 共混改性， 并添加其他助剂， 得到的无卤阻燃 PPO/PA6 共混合金可 以代替钢板或特种工程塑料。首先， PA6 的加入可以改善 PPO 的加工性能， PPO/PA6 共混合 金相对于金属型材而言， 成本较低， 节约能源， 实现了以塑代钢的目的， 而且塑料合金具有 极好的耐腐蚀性和绝缘性， 同时通过添加填料可以极大的增强材料的整体强度， 通过添加 说 明 书 CN 103160108 A 4 3/6 页 5 增韧剂可以改善材料的缺口冲击强度， 通过添加无卤阻燃剂， 赋予了塑。
18、料合金很好的阻燃 性， 无卤阻燃剂对环境也比较友好， 不会造成二次污染。其次， 无卤阻燃 PPO/PA6 共混合金 挤出成型工艺简单， 节约加工成本， 减小能量损耗。 0020 最后， 本发明的无卤阻燃 PPO/PA6 共混合金可以推广至挤出型材， 具有良好的耐 腐蚀性、 绝缘性， 很好的强度、 韧性以及耐磨性， 并且质轻， 可以用作特殊的电子电器等大型 设备中的零部件， 用途广泛， 且极大地降低成本。利用无卤阻燃 PPO/PA6 共混合金制得的型 材具有足够的强度和刚性， 而且同时具备 PPO 耐热性和尺寸稳定性好以及 PA6 耐有机溶剂 性和耐磨性的优点， 易于加工成型， 可以在很大范围内。
19、代替不锈钢以及 PEEK（聚醚醚酮） 等 型材使用， 大大降低了成本。 具体实施方式 0021 下面结合各实施例详细描述本发明。 0022 实施例 1 （1） 按以下重量份称取各组分原料 ： 聚苯醚 30 份， 尼龙 6 30 份， 相容剂 PPO-g-MAH 30 份， 阻燃剂 RDP 5 份， 增韧剂 SEBS 10 份， 抗氧剂 1010 0.2 份， 抗氧剂 168 0.1 份， 硬脂酸钙 0.2 份 碳酸钙 3 份 ； （2）将上述原料经高混机高速混匀， 其高混机速度为 800rmp， 混合温度为 40， 混 合 10min ； 然后将混合物料经双螺杆挤出机拉条切粒即可得到产品， 控。
20、制各区的温度在 260-290。 0023 实施例 2 （1） 按以下重量份称取各组分原料 ： 聚苯醚 32 份， 尼龙 6 38 份， 相容剂 POE-g-MAH 5 份， 阻燃剂 TPP 20 份 增韧剂 SBS 10 份， 抗氧剂 1010 0.1 份， 抗氧剂 168 0.1 份， 硅酮 0.2 份， 硅酸钙 5 份 ； （2）将上述原料经高混机高速混匀， 控制高混机速度为 900rmp， 混合温度为 80， 混合 3min， 然后将混合物料经双螺杆挤出机拉条切粒即可得到产品， 各区的温度控制在 说 明 书 CN 103160108 A 5 4/6 页 6 240-265。 0024 。
21、实施例 3 （1） 按以下重量份称取各组分原料 ： 聚苯醚 68 份， 尼龙 6 12 份， 相容剂 SMAH 10 份， 阻燃剂 TCF 8 份， 增韧剂 SEBS-g-MAH 10 份， 抗氧剂 1010 0.2 份， 抗氧剂 168 0.2 份， 石蜡 0.2 份， 滑石粉 7 份 ； （2） 将上述原料经高混机高速混匀， 其高混机速度为 1000rmp， 混合温度为 60， 混合 6min ； 将混合物料经双螺杆挤出机拉条切粒即可得到产品， 各区的温度控制在 250-280。 0025 实施例 4 （1） 按以下重量份称取各组分原料 ： 聚苯醚 80 份， 尼龙 6 10 份， 相容剂。
22、 SMAH 5 份， 阻燃剂 BDP 5 份， 增韧剂 SBS 15 份， 抗氧剂 1010 0.3 份， 抗氧剂 168 0.2 份， 低分子量聚丙烯 0.2 份， 钛白粉 5 份 ； （2） 将上述原料经高混机高速混匀， 其高混机速度为 950rmp， 混合温度为 60， 混合 5min ； 将混合物料经双螺杆挤出机拉条切粒即可得到产品， 各区的温度控制在 260-280。 0026 实施例 5 （1） 按以下重量份称取各组分原料 ： 聚苯醚 20 份， 尼龙 6 25 份， 相容剂 PPO-g-MAH 20 份， 阻燃剂 TMP 15 份， 增韧剂 SEBS 5 份， 抗氧剂 1010 。
23、0.2 份， 抗氧剂 168 0.1 份， 聚乙烯蜡 0.3 份， 短切玻璃纤维 （直径 18m） 25 份， 偶联剂 KH-550 0.5 份 ； 说 明 书 CN 103160108 A 6 5/6 页 7 （2） 将上述原料经高混机高速混匀， 控制高混机速度为 850rmp， 混合温度为 55， 混合 7min ； 将混合物料经双螺杆挤出机拉条切粒即可得到产品， 各区的温度控制在 265-285。 0027 实施例 6 （1） 按以下重量份称取各组分原料 ： 聚苯醚 35 份， 尼龙 6 12 份， 相容剂 POE-g-MAH 10 份， 阻燃剂 TEP 8 份， 增韧剂 SEBS-g-。
24、MAH 5 份， 抗氧剂 1010 0.1 份， 抗氧剂 168 0.1 份， 硬脂酸锌 0.5 份， 长玻璃纤维 35 份， 偶联剂 KH-550 0.5 份 ； （2） 将上述原料经高混机高速混匀， 其高混机速度为 920rmp， 混合温度为 48， 混合 8min ； 将混合物料经单螺杆挤出机拉条切粒即可得到产品， 各区的温度控制在 250-270。 0028 实施例 7 （1） 按以下重量份称取各组分原料 ： 聚苯醚 35 份， 尼龙 6 20 份， 相容剂 PPO-g-MAH 35 份， 阻燃剂 TBP 6 份， 增韧剂 SEBS 10 份， 抗氧剂 1010 0.2 份， 抗氧剂 。
25、168 0.1 份， 硬脂酸锌 0.7 份， 钛白粉 15 份 ； （2） 将上述原料经高混机高速混匀， 其高混机速度为 980rmp， 混合温度为 50， 混合 4min ； 将混合物料经双螺杆挤出机拉条切粒即可得到产品， 各区的温度控制在 245-275。 0029 实施例 8 （1） 按以下重量份称取各组分原料 ： 聚苯醚 35 份， 尼龙 6 40 份， 相容剂 SMAH 5 份， 阻燃剂磷酸三环己酯 10 份， 增韧剂 SEBS 15 份， 抗氧剂 1076 0.2 份， 聚乙烯蜡 0.2 份， 长玻璃纤维 20 份， 说 明 书 CN 103160108 A 7 6/6 页 8 偶。
26、联剂 KH-550 0.5 份 ； （2） 将上述原料经高混机高速混匀， 其高混机速度为 880rmp， 混合温度为 70， 混合 9min ； 将混合物料经双螺杆挤出机拉条切粒即可得到产品， 各区的温度控制在 250-280。 0030 将实施例 1 制备得到的产品进行性能测试， 测试结果见表 1。 0031 表 1 本发明的无卤阻燃聚苯醚 / 尼龙 6 共混合金， 无论强度还是韧性都足以满足挤出型材 的使用要求， 同时塑料合金具有很好的耐腐蚀性和绝缘性， 成本较金属型材低很多， 其密度 也低很多， 可以极大的降低成本， 节约能源， 实现以塑代钢的目的。 最后， 在日益重视阻燃的 今天， 用磷酸酯类阻燃剂对聚苯醚/尼龙6共混合金进行阻燃改性， 赋予了材料更好的绝缘 性和阻燃效果， 使得材料能够在更多场合下应用。 本发明的无卤阻燃聚苯醚/尼龙6共混合 金， 其性能符合挤出型材材料的性能要求， 可以作为挤出型材材料制作棒材、 板材等型材。 0032 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 的技术人员能思之的变化， 都应落在本申请的保护范围内。 说 明 书 CN 103160108 A 8 。