專利名稱：：無鹵阻燃尼龍6材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及高分子材料
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體是一種無鹵阻燃尼龍6材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
：傳統(tǒng)的含鹵阻燃劑可使材料獲得良好的阻燃效果，但是由于釋放出大量的煙霧和鹵ifc氫氣體刺激眼睛和呼吸系統(tǒng)，會(huì)造成"二次災(zāi)害"。特別是多溴二苯類(PBDB)及多溴二苯醚類(PBDBE)，會(huì)產(chǎn)生二英類物質(zhì)，可能引起人體新陳代謝失常而造成緊張、失眠、頭痛、眼疾、動(dòng)脈硬化、肝臟腫瘤等病狀，動(dòng)物實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)會(huì)導(dǎo)致癌癥。另一方面，處理或回收這些含鹵廢料也相當(dāng)困難，因此含鹵阻燃劑的使用受到了很大限制。尼龍6用的無鹵阻燃劑主要有三聚氰胺(MA)、MA衍生物(包括它們的復(fù)配體系)、磷系阻燃劑以及金屬氫氧化物、紅磷、聚磷酸銨(APP)。
發(fā)明內(nèi)容為克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，本發(fā)明提供一種無鹵阻燃尼龍6材料及其制備方法。既能降低成本、又能同時(shí)滿足其外觀與內(nèi)在性能要求。比傳統(tǒng)的含鹵阻燃劑的阻燃效果好，且生產(chǎn)過程和最終產(chǎn)品無致癌物質(zhì)。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的一種無鹵阻燃尼龍6材料，由下述主要組分組成，各組分的重量份為-尼龍650~70份；無機(jī)填料或玻纖10~50份；穩(wěn)定劑0.2~0.7份；加工改性劑0.5~1份；抗氧劑(U0.5份；無鹵阻燃劑10~20份。所述的構(gòu)成無鹵阻燃尼龍6材料中還可以添加顏料，顏料的用量根據(jù)對(duì)顏色的要求加入。所述的無機(jī)填料為所述的無機(jī)填料為重質(zhì)碳酸鈣、輕質(zhì)碳酸鈣、高嶺土、滑石粉、二氧化硅、氫氧化鎂、氫氧化鋁或硅灰石，以及上述物質(zhì)按任意比量組合的混合物；玻纖為市場(chǎng)通用的長(zhǎng)玻纖或短玻纖。所述的熱穩(wěn)定劑為碘化亞銅、碘化鉀、硬脂酸鋅或者上述物質(zhì)按任意比量的混合物。所述的加工改性劑為硬脂酸鈣、乙撐雙硬脂酰胺或表面改性劑TAF類物質(zhì)。所述的抗氧劑為N，N，-1,6-亞己基-二-[3，5-二叔丁基-4-羥基苯丙酰胺]、三(2,4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯、四[e-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯、P-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸十八醇酯及其混合物。所述的無鹵阻燃劑為氮系、氮磷系、磷系，以及上述物質(zhì)的任意組合混合物。一種無鹵阻燃尼龍6材料的制備方法，其特征在于其制備方法包括以下步驟(1)制備無鹵阻燃尼龍6材料的主料將尼龍6粒料放入高混機(jī)中，然后將熱穩(wěn)定劑、抗氧劑放入高混機(jī)中，混合攪拌2-5分鐘，再將無機(jī)填料粉體、加工改性劑、顏料放入高混機(jī)中并繼續(xù)混合攪拌2-5分鐘，最后加入無鹵阻燃劑混合2-5分鐘后出料，放出的物料即為無鹵阻燃尼龍6材料的主料。(2)制備無鹵阻燃尼龍6材料將無鹵阻燃尼龍6材料的主料在雙螺桿擠出機(jī)上擠出造粒，從喂料口到模頭一區(qū)溫度220250。C，二區(qū)溫度225250。C,三區(qū)溫度230240°C，四區(qū)溫度235250°C，五區(qū)溫度23525(TC，六區(qū)溫度220240。C，七區(qū)溫度235255°C，八區(qū)溫度235255°C，機(jī)頭溫度25(TC;駐留時(shí)間為0.52min，主機(jī)轉(zhuǎn)速為200440r/min，壓力為1015MPa，出料、擠出后冷卻、干燥，切粒，即成無鹵阻燃尼龍6材料成品。本發(fā)明的有益效果是1.該無鹵阻燃尼龍6材料內(nèi)添加無機(jī)填料粉體，可根據(jù)實(shí)際情況，在不降低性能指標(biāo)的前提下，選用不同添加量和種類無機(jī)填料粉體來達(dá)到降低生產(chǎn)成本的目的，比傳統(tǒng)的含鹵素的產(chǎn)品比較可降低5%15%的成本，有效地提高了產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。無鹵阻燃尼龍6材料熱穩(wěn)定性得到較大提高。2.以塑代鋼、以塑代木，達(dá)到節(jié)省資源的社會(huì)效益；比重輕，約是鋼的1/7;尺寸穩(wěn)定性好；具有良好的機(jī)械性能和加工性能；耐老化，耐腐蝕；電絕緣性好，無毒，無臭，耐候性好;具有優(yōu)異的耐高溫特性；3.傳統(tǒng)的含鹵阻燃劑特別是多溴二苯類(PBDB)及多溴二苯醚類(PBDBE),會(huì)產(chǎn)生二口惡英類物質(zhì),可能引起人體新陳代謝失常而造成緊張、失眠、頭痛、眼疾、動(dòng)脈硬化、肝臟腫瘤等病狀,動(dòng)物實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)會(huì)導(dǎo)致癌癥；而本產(chǎn)品則不會(huì)產(chǎn)生使人致癌癥的物質(zhì)。具體實(shí)施例方式本發(fā)明通過以下實(shí)施進(jìn)一步詳述，但下述實(shí)施例是說明性的，不是限定性的，不能以下述實(shí)施例來限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。實(shí)施例1無鹵阻燃尼龍6材料原料配方尼龍675kg長(zhǎng)玻纖45kg硬脂酸鋅450g乙撐雙硬脂酰胺750g四[e-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯450g三(2,4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯300g氮系阻燃劑30kg。將尼龍6粒料放入高混機(jī)中，然后將熱穩(wěn)定劑、四[P-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三(2，4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯放入高混機(jī)中，混合攪拌25分鐘，再將乙撐雙硬脂酰胺放入高棍機(jī)中并繼續(xù)混合攪拌25分鐘，最后加入氮系阻燃劑混合25分鐘后出料，放出的物料即為無鹵阻燃尼龍6材料的主料；按此配方生產(chǎn)的無鹵阻燃尼龍6材料的粉料經(jīng)擠出成型機(jī)(平行同向雙螺桿擠出機(jī))擠出造粒，即可制成無鹵阻燃尼龍6材料。無鹵阻燃尼龍6材料的制造工藝為<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>駐留時(shí)間為0.52min，主機(jī)轉(zhuǎn)速為400r/min，壓力為1015MPa，出料、擠出后冷卻、干燥，切粒，即成無鹵阻燃尼龍6材料成品。實(shí)施例2無鹵阻燃尼龍6材料原料配方尼龍687kg長(zhǎng)玻纖45kg硬脂酸鋅450g乙撐雙硬脂酰胺750g四季戊四醇酯450g三(2,4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯300g無鹵阻燃劑18kg黑色色母粒1.5kg。將尼龍6粒料放入高混機(jī)中，然后將熱穩(wěn)定劑、四[e-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三(2，4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯放入高混機(jī)中，混合攪拌25分鐘，再將乙撐雙硬脂酰胺、黑色色母粒放入高混機(jī)中并繼續(xù)混合攪拌25分鐘，最后加入磷系阻燃劑混合25分鐘后出料，放出的物料即為無鹵阻燃尼龍6材料的主料；將上述配制的無鹵阻燃尼龍6材料的主料，在雙螺桿擠出機(jī)上擠出造粒，即成無卣阻燃pa6成品。擠出造粒工藝(溫度x:)參數(shù)與實(shí)施例l相同。實(shí)施例3無鹵阻燃尼龍6材料原料配方尼龍6卯kg長(zhǎng)玻纖30kg硬脂酸鋅450g硬脂酸鈣750gN,N'-1,6-亞己基-二-[3,5-二叔丁基-4-羥基苯丙酰胺]450g四[3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯300g氮系阻燃劑30kg。將尼龍6粒料放入高混機(jī)中，然后將熱穩(wěn)定劑、四[e-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三(2，4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯放入高混機(jī)中，混合攪拌25分鐘，再將乙撐雙硬脂酰胺放入高混機(jī)中并繼續(xù)混合攪拌25分鐘，最后加入氮系阻燃劑混合25分鐘后出料，放出的物料即為無鹵阻燃尼龍6材料的主料；將上述配制的無鹵阻燃尼龍6材料的主料，在雙螺桿擠出機(jī)上擠出造粒，即成無鹵阻燃PA6成品。擠出造粒工藝(溫度'C)參數(shù)與實(shí)施例1相同。.以上的實(shí)施例子可根據(jù)實(shí)際情況，在達(dá)到設(shè)計(jì)所需要的性能的前提下選用不同添加量的無機(jī)無機(jī)填料或玻纖還有無鹵阻燃劑來達(dá)到降低生產(chǎn)成本的目的，根據(jù)不同的添加量與相應(yīng)的普通的產(chǎn)品比較可節(jié)省5%15%的成本。實(shí)施例所制成的產(chǎn)品已經(jīng)由天津市質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)站第五站檢測(cè)，完全達(dá)到相應(yīng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。和鹵系阻燃劑相比，磷系阻燃劑毒性、生煙性及腐蝕性均較低。磷系阻燃劑可以單獨(dú)使用，也可與氮系等其他阻燃劑配合使用，產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)。在氣相中，磷系阻燃劑通過捕獲0.或ho，自由基，起到阻燃作用。此外，磷系阻燃劑還可通過促使某些高聚物加速降解滴落而帶走熱量；同時(shí)脫出的水揮發(fā)時(shí)也可吸收大量的熱從而使燃燒物質(zhì)降溫而減緩7或終止熱降解；而在火焰區(qū)形成水蒸氣又稀釋了可燃性揮發(fā)物和氧的濃度，因此磷系阻燃劑具有多種阻燃功能。氮系阻燃劑低毒、不腐蝕、對(duì)熱和紫外線穩(wěn)定、阻燃效率好且價(jià)廉。缺點(diǎn)是以其阻燃的塑料加工困難,在基材中分散性較差。適用于尼龍6的氮系阻燃劑主要有MCA(三聚氰胺-三聚氰酸鹽)、蜜胺(三聚氰胺)、三聚氰胺磷酸鹽等。氮系阻燃劑受熱時(shí)發(fā)生熱分解反應(yīng),主產(chǎn)物為NH3、H2NCN、N2、NO、N02、C02、H20等不燃?xì)怏w。權(quán)利要求1.一種無鹵阻燃尼龍6材料，其特征在于由下述主要組分組成，各組分的重量份為尼龍650～70份；無機(jī)填料或玻纖10～50份；穩(wěn)定劑0.2～0.7份；加工改性劑0.5～1份；抗氧劑0.1～0.5份；無鹵阻燃劑10～20份。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無鹵阻燃尼龍6材料，其特征在于所述的構(gòu)成無卣阻燃尼龍6材料中還可以添加顏料，顏料的用量根據(jù)對(duì)顏色的要求加入。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無鹵阻燃尼龍6材料，其特征在于所述的無機(jī)填料為重質(zhì)碳酸鈣、輕質(zhì)碳酸鈣、高嶺土、滑石粉、二氧化硅、氫氧化鎂、氫氧化鋁或硅灰石，以及上述物質(zhì)按任意比量組合的混合物；玻纖為市場(chǎng)通用的長(zhǎng)玻纖或短玻纖。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無鹵阻燃尼龍6材料，其特征在于所述的熱穩(wěn)定劑為碘化亞銅、碘化鉀、硬脂酸鋅或者上述物質(zhì)按任意比量的混合物。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無鹵阻燃尼龍6材料，其特征在于所述的加工改性劑為硬脂酸鈣、乙撐雙硬脂酰胺或表面改性劑TAF類物質(zhì)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無鹵阻燃尼龍6材料，其特征在于所述的抗氧劑為N,N'-1,6-亞己基-二-[3,5-二叔丁基-4-羥基苯丙酰胺]、三(2,4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯、四[e-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙勒季戊四醇酯或e-(3.，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸十八醇酯及其混合物。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無鹵阻燃尼龍6材料，其特征在于所述的無鹵阻燃劑為氮系、氮磷系或磷系阻燃劑，以及上述物質(zhì)按任意比量組合的混合物。8.—種無鹵阻燃尼龍6材料的制備方法，其特征在于具體制備步驟如下(1)制備無齒阻燃尼龍6材料的主料將尼龍6粒料放入高混機(jī)中，然后將熱穩(wěn)定劑、抗氧劑放入高混機(jī)中，混合攪拌2-5分鐘，再將無機(jī)填料粉體、加工改性劑、顏料放入高混機(jī)中并繼續(xù)混合攪拌2-5分鐘，最后加入無鹵阻燃劑混合2-5分鐘后出料，放出的物料即為無鹵阻燃尼龍6材料的主料；(2)制備無齒阻燃尼龍6材料將無鹵阻燃尼龍6材料的主料在雙螺桿擠出機(jī)上擠出造粒，從喂料口到模頭一區(qū)溫度220250°C，二區(qū)溫度225250°C，三區(qū)溫度230240°C，四區(qū)溫度235250°C，五區(qū)溫度23525(TC，六區(qū)溫度220240°C，七區(qū)溫度235255°C，八區(qū)溫度235255°C，機(jī)頭溫度250。C;駐留時(shí)間為0.52min，主機(jī)轉(zhuǎn)速為200440r/min，壓力為1015MPa，經(jīng)出料、擠出后冷卻、干燥、切粒，即成無鹵阻燃尼龍6材料成品。全文摘要本發(fā)明公開了一種無鹵阻燃尼龍6材料及制備方法，屬高分子材料
技術(shù)領(lǐng)域：
。由以下原料制成尼龍6原料、熱穩(wěn)定劑、抗氧劑、無鹵阻燃劑、加工改性劑、無機(jī)粉體填料、玻纖及顏料。其制備方法是將計(jì)量后的各種原料經(jīng)高混機(jī)充分混合均勻，制成尼龍6主料，然后將尼龍6主料經(jīng)擠出機(jī)擠出造粒，即形成無鹵阻燃尼龍6材料。優(yōu)點(diǎn)是無鹵阻燃尼龍6材料具有較好的機(jī)械性能、阻燃性和耐高溫性，能夠廣泛應(yīng)用在電器部件、控制開關(guān)、旋轉(zhuǎn)開關(guān)計(jì)時(shí)器等上。比傳統(tǒng)的含鹵阻燃劑的阻燃效果好，且生產(chǎn)過程和最終產(chǎn)品無致癌物質(zhì)。文檔編號(hào)C08K5/00GK101565543SQ20091003158公開日2009年10月28日申請(qǐng)日期2009年4月24日優(yōu)先權(quán)日2009年4月24日發(fā)明者李新忠,騰高申請(qǐng)人:徐州騰飛工程塑料有限公司