[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

CN111440437A - 一种耐酸碱高阻燃的聚酰胺复合材料及其制备方法 - Google Patents

一种耐酸碱高阻燃的聚酰胺复合材料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111440437A
CN111440437A CN202010353410.XA CN202010353410A CN111440437A CN 111440437 A CN111440437 A CN 111440437A CN 202010353410 A CN202010353410 A CN 202010353410A CN 111440437 A CN111440437 A CN 111440437A
Authority
CN
China
Prior art keywords
acid
flame
composite material
flame retardant
retardant
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202010353410.XA
Other languages
English (en)
Inventor
卓杰
游英格
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Quanzhou Yongjuxing Plastic Raw Material Co ltd
Original Assignee
Quanzhou Yongjuxing Plastic Raw Material Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Quanzhou Yongjuxing Plastic Raw Material Co ltd filed Critical Quanzhou Yongjuxing Plastic Raw Material Co ltd
Priority to CN202010353410.XA priority Critical patent/CN111440437A/zh
Publication of CN111440437A publication Critical patent/CN111440437A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K13/00Use of mixtures of ingredients not covered by one single of the preceding main groups, each of these compounds being essential
    • C08K13/06Pretreated ingredients and ingredients covered by the main groups C08K3/00 - C08K7/00
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22Oxides; Hydroxides of metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/34Silicon-containing compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/38Boron-containing compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/49Phosphorus-containing compounds
    • C08K5/51Phosphorus bound to oxygen
    • C08K5/52Phosphorus bound to oxygen only
    • C08K5/521Esters of phosphoric acids, e.g. of H3PO4
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/49Phosphorus-containing compounds
    • C08K5/51Phosphorus bound to oxygen
    • C08K5/53Phosphorus bound to oxygen bound to oxygen and to carbon only
    • C08K5/5313Phosphinic compounds, e.g. R2=P(:O)OR'
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K9/00Use of pretreated ingredients
    • C08K9/02Ingredients treated with inorganic substances
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K9/00Use of pretreated ingredients
    • C08K9/04Ingredients treated with organic substances
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K9/00Use of pretreated ingredients
    • C08K9/10Encapsulated ingredients
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2237Oxides; Hydroxides of metals of titanium
    • C08K2003/2241Titanium dioxide
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/38Boron-containing compounds
    • C08K2003/387Borates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2201/00Properties
    • C08L2201/02Flame or fire retardant/resistant

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

本发明提供了一种耐酸碱高阻燃的聚酰胺复合材料,包括以下按重量份计的组分:阻燃半芳香聚酰胺100份;矿物填料2~5份,复合阻燃剂2~8份,耐酸碱剂0.5~1份;所述复合阻燃剂为二乙基次磷酸铝、磷酸三(β‑氯乙基)酯和硼酸锌按照质量比1.5‑3:1:0.2‑0.5混合得到;所述耐酸碱剂为绢云母粉,颗粒大小为400‑800目;所述矿物填料为经有机物表面处理的二氧化钛或经水合无机物表面处理的二氧化钛。本发明的阻燃半芳香聚酰胺,由于单体原料其本身就具有一定的阻燃功能,配合优选的复合阻燃剂的用量调整,表面处理过的矿物填料和耐酸碱剂的加入,使得本发明制备的聚酰胺复合材料具备良好的力学性能,优异的阻燃性和耐酸碱性。

Description

一种耐酸碱高阻燃的聚酰胺复合材料及其制备方法
技术领域
本发明属于聚酰胺工程塑料技术领域,具体涉及一种耐酸碱高阻燃的聚酰胺复合材料及其制备方法。
背景技术
以尼龙6、尼龙66为代表的常用聚酰胺具有耐热性、耐化学试剂性、刚性、滑动性、成型性等优异的性质,并且在吸湿状态下显示极高的韧性,因此以往在汽车部件、电气电子部件、滑动部件等广泛用途中使用。在汽车行业领域,聚酰胺材料亦在内外饰件、功能件、结构件广泛应用。轻量化作为汽车材料的发展趋势,在汽车发动机罩下零件也出现越来越多的塑料件,随着柴油发动机替换汽油发动机或涡轮增压替代机械增压,提高发动机进气量及燃烧效率,要求发动机能够经受更高压力和温度,同时具有优异的阻燃性能。
目前阻燃聚酰胺6常用的制备方法是共混法和聚合法,其中聚合法又包括共聚法和原位聚合法。共混法加工工艺简单,阻燃剂添加量高、分散不均且易析出,对材料力学性能影响较大。共聚阻燃改性是其阻燃改性的重要方式,通过共聚方法制备阻燃聚酰胺研究较少,共聚法阻燃工艺复杂、添加量大时聚酰胺的力学性能下降较大。原位聚合法是在聚合物的合成过程中引入阻燃剂分散于基体分子链之间,可有效避免共混法二次加工引起的降解,但是达到阻燃目的需要的添加量也较大,且存在阻燃剂易析出,耐水洗性较差问题,尤其是应用于纤维领域时存在纤维牵伸过程中阻燃剂易析出,阻燃效果变差,纤维力学性能下降、手感粗糙等问题。反应型磷系阻燃剂通过聚合法制备阻燃聚酰胺6在燃烧过程中,主要为气相阻燃作用,虽然有一定阻燃效果,但对聚酰胺交联成炭能力较弱,熔融滴落现象严重,常常会引起烫伤或二次火灾的问题。添加型磷系阻燃剂通过共混法制备阻燃聚酰胺6主要为凝聚相阻燃作用,许多磷系阻燃剂需要较大的添加量才能达到较好的阻燃效果,力学性能下降严重,并进一步影响其应用领域。
发明内容
本发明的目的是针对上述现有技术存在的不足,提供一种耐酸碱高阻燃的聚酰胺复合材料,通过利用阻燃半芳香聚酰胺,并配合复合阻燃剂和矿物填料的选用和用量调整,使得阻燃剂分散均匀不易析出,整体阻燃效果好,且耐酸碱。
为达到上述目的,本发明采用下述技术方案:
一种耐酸碱高阻燃的聚酰胺复合材料,包括以下按重量份计的组分:阻燃半芳香聚酰胺 100份;矿物填料2~5份,复合阻燃剂2~8份,耐酸碱剂0.5~1份;其中所述阻燃半芳香聚酰胺中,二羧酸单元的60~100%mol为芳香族二羧酸单元,二胺单元的70~100%mol为碳原子数9~13的脂肪族二胺单元;所述二羧酸单元为对苯二甲酸或者对苯二甲酸与其他二酸,对苯二甲酸占比为70~100%mol;
所述复合阻燃剂为二乙基次磷酸铝、磷酸三(β-氯乙基)酯和硼酸锌按照质量比1.5-3:1:0.2-0.5混合得到;所述耐酸碱剂为绢云母粉,颗粒大小为400-800目;
所述矿物填料为经有机物表面处理的二氧化钛或经水合无机物表面处理的二氧化钛,该有机物或水合无机物的用量为二氧化钛重量的1-5%。
本发明的耐酸碱高阻燃的聚酰胺复合材料,首先采用阻燃半芳香聚酰胺,在主要原材料上就具有一定的阻燃功能,其中所述阻燃半芳香聚酰胺中,二羧酸单元的60~100%mol为芳香族二羧酸单元,二胺单元的70~100%mol为碳原子数9~13的脂肪族二胺单元,从最开始的单元选择保证了最后合成的半芳香聚酰胺本身具有一定的阻燃性。同时发明人选择了适用于上述半芳香聚酰胺的复合阻燃剂二乙基次磷酸铝、磷酸三(β-氯乙基)酯和硼酸锌,经过实验发现这三种阻燃剂混合使用比单独使用的阻燃效果更佳,可能是由于阻燃机理不同,起到了协同阻燃的效果。其次本发明选用了颗粒大小为400-800目绢云母粉作为耐酸碱剂,提高了聚酰胺复合材料的耐酸碱性能。最后,选用了经有机物表面处理的二氧化钛或经水合无机物表面处理的二氧化钛,提高了二氧化钛在聚合物复合材料中的可润湿性,通过化学键结合力、氢键、范德华力等作用,二氧化钛的分散性和稳定性能在聚合物中大大提高。另外在加工过程中,也能一定程度上提高复合阻燃剂的分散性和均匀性,从而最终提高聚酰胺复合材料的机械性能,能够经受更高压力和温度。
本发明的半芳香族聚酰胺或含有该半芳香族聚酰胺的聚酰胺树脂组合物可适合在注射成型品、挤出成型品等各种成型品等中使用。本发明的半芳香族聚酰胺不仅与其它材料的粘合性、与其它材料的聚合物合金中的相容性优异,而且力学强度、低吸水性、尺寸稳定性、滞留稳定性等性能均优异。因此,含有本发明的半芳香族聚酰胺或含本发明的半芳香族聚酰胺的聚酰胺树脂组合物的成型品可在电气/电子材料、汽车部件、生产材料、工业材料、家庭用品等广泛用途中使用,特别适合用于汽车部件用途。
优选地,所述复合阻燃剂为二乙基次磷酸铝、磷酸三(β-氯乙基)酯和硼酸锌按照质量比2:1:0.4混合得到。上述复合阻燃剂的成分选择和含量配比,是发明人经过长期的实验调整获得,添加量低且阻燃效果优。
优选地,所述经有机物表面处理的二氧化钛是通过先将有机偶联剂由化学键合作用包覆在二氧化钛表面后,再将有机表面改性剂通过化学作用力与有机偶联剂作用连接包覆形成的。进一步优选地,所述有机偶联剂为有机硅氧烷类化合物和钛酸酯类化合物,所述有机表面改性剂为C1-8烯烃类不饱和单体、高级脂肪族金属盐、高级脂肪族酰胺、C1-8烷基丙烯酸酯中的一种。
优选地,所述水合无机物表面处理的二氧化钛是通过使用研磨法、共沉淀法或共氧化法将水合无机物包覆于二氧化钛表面所形成的,所述水合无机物为水合硅酸钠、水合铝化物、水合锆化物和水合锌化物中的一种。
在本发明中,优选地,所述碳原子数9~13的脂肪族二胺单元是1,9-壬二胺单元和/或2-甲基-1,8-辛二胺单元。
优选地,所述二羧酸单元为对苯二甲酸或者对苯二甲酸与其他二酸,其他二酸为乙二酸、丙二酸、1,4-丁二酸、1,5-戊二酸、1,6-己二酸、1,7-庚二酸、1,8-辛二酸、2-甲基辛二酸、1,9-壬二酸、1,10-癸二酸、1,11-十一烷二酸、1,12-十二烷二酸、1,13-十三烷二酸、1,14-十四烷二酸、环己烷二甲酸中的一种或多种。
本发明所述的聚酰胺复合材料还可以包括其他助剂,即本领域中常规使用的助剂。具体地,所述的助剂可选自色粉、抗氧剂、润滑剂、抗紫外线剂中的至少一种。所述的色粉选自偶氮络合物、胺基酮、萘环酮、吡啶蒽酮、喋啶、钒酸铋、苝、酞青蓝、酞青绿、蒽醌、群青紫、芘酮、金属络合物、钛白粉、硫化锌、苯胺黑、碳黑、偶氮橙中的至少一种。
具体地,本发明所述的聚酰胺复合材料的制备方法,包括以下步骤:将阻燃半芳香聚酰胺、矿物填料、复合阻燃剂和耐酸碱剂混合均匀,再通过双螺杆挤出机挤出造粒,挤出温度:300-350℃,转速:500-600 rpm,得到聚酰胺复合材料。
与现有技术相比,本发明的有益效果:
1、本发明耐酸碱高阻燃的聚酰胺复合材料,通过利用阻燃半芳香聚酰胺,并配合复合阻燃剂和矿物填料的选用和用量调整,使得阻燃剂分散均匀不易析出,整体阻燃效果好;选用了颗粒大小为400-800目绢云母粉作为耐酸碱剂,耐酸碱性优良。
2、本发明耐酸碱高阻燃的聚酰胺复合材料,采用复合阻燃剂二乙基次磷酸铝、磷酸三(β-氯乙基)酯和硼酸锌,经过实验发现这三种阻燃剂混合使用比单独使用的阻燃效果更佳,起到了协同阻燃的效果。
3、本发明耐酸碱高阻燃的聚酰胺复合材料中,填料选用经有机物表面处理的二氧化钛或经水合无机物表面处理的二氧化钛,提高了二氧化钛在聚合物复合材料中的可润湿性,二氧化钛的分散性和稳定性能在聚合物中大大提高。另外在加工过程中,也能一定程度上提高复合阻燃剂的分散性和均匀性,从而最终提高聚酰胺复合材料的机械性能,能够经受更高压力和温度。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合具体实施例,对本发明进一步详细说明,但本发明要求的保护范围并不局限于实施例。
本发明所用原料均为市售。
实施例1:
阻燃半芳香聚酰胺制备方法如下。
按照摩尔比例对苯二甲酸:1,5-戊二酸:1,9-壬二胺 =1:0.05:1称量加料,然后再依次加入次亚磷酸钠、去离子水于高温高压反应釜中,其中添加量为次亚磷酸钠的质量分数为0.5%,反应单体(对苯二甲酸、1,5-戊二酸和1,9-壬二胺)的质量分数为15%。充换气使釜内气氛为氮气后,升温到170-180℃,恒温反应1小时,继续升温到200-210℃,并恒温反应1小时,继续升温至240-250℃,恒温反应1小时,排水约0.5小时,出料,造粒。将造粒物料投入转鼓中,抽真空,使压力低于3000Pa,升温至250-260℃,反应3小时,停止加热,待温度回到室温后,出料,得到阻燃半芳香聚酰胺。
耐酸碱高阻燃的聚酰胺复合材料制备:将阻燃半芳香聚酰胺100Kg、矿物填料2Kg、复合阻燃剂(二乙基次磷酸铝、磷酸三(β-氯乙基)酯和硼酸锌按照质量比1.5:1:0.2混合)2Kg和绢云母粉(400目)0.5Kg混合均匀,再通过双螺杆挤出机挤出造粒,挤出温度:300-350℃,转速:500-600 rpm,得到聚酰胺复合材料。
所述矿物填料是经过水合无机物表面处理的二氧化钛,通过使用研磨法、共沉淀法或共氧化法将水合无机物包覆于二氧化钛表面所形成,所述水合无机物为水合硅酸钠、水合铝化物、水合锆化物和水合锌化物中的一种,用量为二氧化钛重量的2%。
实施例2:
阻燃半芳香聚酰胺制备方法如下。
按照摩尔比例对苯二甲酸:2-甲基-1,8-辛二胺 =1:1称量加料,然后再依次加入次亚磷酸钠、去离子水于高温高压反应釜中,其中添加量为次亚磷酸钠的质量分数为0.5%,反应单体(对苯二甲酸和2-甲基-1,8-辛二胺)的质量分数为15%。充换气使釜内气氛为氮气后,升温到170-180℃,恒温反应1小时,继续升温到200-210℃,并恒温反应1小时,继续升温至240-250℃,恒温反应1小时,排水约0.5小时,出料,造粒。将造粒物料投入转鼓中,抽真空,使压力低于3000Pa,升温至250-260℃,反应3小时,停止加热,待温度回到室温后,出料,得到阻燃半芳香聚酰胺。
耐酸碱高阻燃的聚酰胺复合材料的制备:将阻燃半芳香聚酰胺100Kg、矿物填料5Kg、复合阻燃剂(二乙基次磷酸铝、磷酸三(β-氯乙基)酯和硼酸锌按照质量比3:1:0.5混合)8Kg和绢云母粉(800目)1Kg混合均匀,再通过双螺杆挤出机挤出造粒,挤出温度:300-350℃,转速:500-600 rpm,得到聚酰胺复合材料。
所述矿物填料是经有机物表面处理的二氧化钛,先将有机偶联剂由化学键合作用包覆在二氧化钛表面后,再将有机表面改性剂通过化学作用力与有机偶联剂作用连接包覆形成。所述有机偶联剂为有机硅氧烷类化合物和钛酸酯类化合物,所述有机表面改性剂为高级脂肪族金属盐,用量为二氧化钛重量的5%。
实施例3:
阻燃半芳香聚酰胺制备方法如下。
按照摩尔比例对苯二甲酸:1,4-丁二酸:1,9-壬二胺 =1:0.08:1称量加料,然后再依次加入次亚磷酸钠、去离子水于高温高压反应釜中,其中添加量为次亚磷酸钠的质量分数为0.5%,反应单体(对苯二甲酸、1,4-丁二酸和1,9-壬二胺)的质量分数为15%。充换气使釜内气氛为氮气后,升温到170-180℃,恒温反应1小时,继续升温到200-210℃,并恒温反应1小时,继续升温至240-250℃,恒温反应1小时,排水约0.5小时,出料,造粒。将造粒物料投入转鼓中,抽真空,使压力低于3000Pa,升温至250-260℃,反应3小时,停止加热,待温度回到室温后,出料,得到阻燃半芳香聚酰胺。
耐酸碱高阻燃的聚酰胺复合材料的制备:将阻燃半芳香聚酰胺100Kg、矿物填料4Kg、复合阻燃剂(二乙基次磷酸铝、磷酸三(β-氯乙基)酯和硼酸锌按照质量比2:1:0.4混合)5Kg和绢云母粉(600目)0.8Kg混合均匀,再通过双螺杆挤出机挤出造粒,挤出温度:300-350℃,转速:500-600 rpm,得到聚酰胺复合材料。
所述矿物填料是经有机物表面处理的二氧化钛,先将有机偶联剂由化学键合作用包覆在二氧化钛表面后,再将有机表面改性剂通过化学作用力与有机偶联剂作用连接包覆形成。所述有机偶联剂为有机硅氧烷类化合物和钛酸酯类化合物,所述有机表面改性剂为C1-8烷基丙烯酸酯,用量为二氧化钛重量的3%。
实施例4:
阻燃半芳香聚酰胺制备方法如下。
按照摩尔比例对苯二甲酸:1,4-丁二酸:2-甲基-1,8-辛二胺 =1:0.06:1称量加料,然后再依次加入次亚磷酸钠、去离子水于高温高压反应釜中,其中添加量为次亚磷酸钠的质量分数为0.5%,反应单体(对苯二甲酸、1,4-丁二酸和2-甲基-1,8-辛二胺)的质量分数为15%。充换气使釜内气氛为氮气后,升温到170-180℃,恒温反应1小时,继续升温到200-210℃,并恒温反应1小时,继续升温至240-250℃,恒温反应1小时,排水约0.5小时,出料,造粒。将造粒物料投入转鼓中,抽真空,使压力低于3000Pa,升温至250-260℃,反应3小时,停止加热,待温度回到室温后,出料,得到阻燃半芳香聚酰胺。
耐酸碱高阻燃的聚酰胺复合材料的制备:将阻燃半芳香聚酰胺100Kg、矿物填料3Kg、复合阻燃剂(二乙基次磷酸铝、磷酸三(β-氯乙基)酯和硼酸锌按照质量比2:1:0.3混合)6Kg和绢云母粉(400目)1Kg混合均匀,再通过双螺杆挤出机挤出造粒,挤出温度:300-350℃,转速:500-600 rpm,得到聚酰胺复合材料。
所述矿物填料是经有机物表面处理的二氧化钛,先将有机偶联剂由化学键合作用包覆在二氧化钛表面后,再将有机表面改性剂通过化学作用力与有机偶联剂作用连接包覆形成。所述有机偶联剂为有机硅氧烷类化合物和钛酸酯类化合物,所述有机表面改性剂为高级脂肪族酰胺,用量为二氧化钛重量的1%。
对比例1:
与实施例1相比,购买市售的尼龙6代替阻燃半芳香聚酰胺来制备聚酰胺复合材料,其它操作与实施例1相同。
对比例2:
与实施例1相比,不添加矿物填料,其它操作与实施例1相同。
对比例3:
与实施例1相比,不添加耐酸碱剂绢云母粉,其它操作与实施例1相同。
对比例4:
与实施例1相比,购买市售的三聚氰胺磷酸酯阻燃剂代替复合阻燃剂,其它操作与实施例1相同。
性能测试
对上述实施例中的阻燃半芳香聚酰胺的端基和相对粘度进行测试,对上述实施例和对比例制备的耐酸碱高阻燃的聚酰胺复合材料的力学性能、耐酸碱性和阻燃性能进行测试。各项性能测试方法如下。
阻燃半芳香聚酰胺:
(1)端基:采用电位滴定仪测定聚合物端氨基和端羧基含量。称样0.45g聚酰胺,加50mL已经预热溶化的邻甲酚并加热回流至样品溶解,放置50℃的水槽冷却至50℃后,加入0.5mL甲醛溶液,放入磁子搅拌溶液,将全自动电位滴定仪电极测试部分浸入溶液中,用已标定的KOH-乙醇溶液滴定测试端羧基数据。称样0.45g材料,加45mL苯酚及无水甲醇3mL,加热回流至样品溶解,放置50℃的水槽冷却至50℃后,放入磁子搅拌溶液,将全自动电位滴定仪电极测试部分浸入溶液中,用已标定的盐酸标准溶液滴定测试端氨基数据。
(2)相对粘度:参照标准GB/T 12006.1-1989,采用乌氏粘度计在(25±0.01)℃的98%浓硫酸中测量浓度为0.25g/dL产物的相对粘度。
本发明根据聚酰胺的端基含量、相对粘度来判断聚酰胺的分子量,相同单体的前提下,相对粘度、端基含量相近,则聚酰胺的分子量相近。
耐酸碱高阻燃的聚酰胺复合材料:
(3)拉伸强度:参考标准ISO 527,检测树脂材料的拉伸强度。
(4)弯曲强度:参考标准ISO 178,检测树脂材料的弯曲强度。
(5)缺口冲击强度/无缺口冲击强度:参考标准ISO 180,检测树脂材料的冲击强度。
(6)UL94阻燃等级:参照GB/T2408-1996进行测定,试样尺寸为13cm×1.3cm×0.3cm。
(7)极限氧指数(LOI):参照标准GB/T5454-1997进行测定,试样尺寸为12cm×1cm×0.4cm。
(8)耐酸碱性:按GB/T17748-1999中6.11的规定进行,取三块试样中性能最差者为试验结果。试样尺寸为10cm×10cm×0.3cm。
表1 性能测试结果
Figure 168530DEST_PATH_IMAGE002
本发明自制的阻燃半芳香聚酰胺,由于单体原料其本身就具有一定的阻燃功能,配合优选的复合阻燃剂的用量调整,使得阻燃剂分散均匀不易析出,整体阻燃效果好。同时,通过填料的处理,填料的分散性和稳定性能在聚合物中大大提高,在加工过程中也能一定程度上提高复合阻燃剂的分散性和均匀性,从而最终提高聚酰胺复合材料的机械性能,能够经受更高压力和温度。通过耐酸碱剂的加入,提高了聚酰胺复合材料的耐酸碱性。从表1可以看出,本发明制备的聚酰胺复合材料具备良好的力学性能,优异的阻燃性和耐酸碱性。
根据上述说明书的揭示和教导,本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此,本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式,对发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外,尽管本说明书中使用了一些特定的术语,但这些术语只是为了方便说明,并不对本发明构成任何限制。

Claims (10)

1.一种耐酸碱高阻燃的聚酰胺复合材料,其特征在于,包括以下按重量份计的组分:阻燃半芳香聚酰胺 100份;矿物填料2~5份,复合阻燃剂2~8份,耐酸碱剂0.5~1份;其中所述阻燃半芳香聚酰胺中,二羧酸单元的60~100%mol为芳香族二羧酸单元,二胺单元的70~100%mol为碳原子数9~13的脂肪族二胺单元;所述二羧酸单元为对苯二甲酸或者对苯二甲酸与其他二酸,对苯二甲酸占比为70~100%mol;
所述复合阻燃剂为二乙基次磷酸铝、磷酸三(β-氯乙基)酯和硼酸锌按照质量比1.5-3:1:0.2-0.5混合得到;所述耐酸碱剂为绢云母粉,颗粒大小为400-800目;
所述矿物填料为经有机物表面处理的二氧化钛或经水合无机物表面处理的二氧化钛,该有机物或水合无机物的用量为二氧化钛重量的1-5%。
2.根据权利要求1所述一种耐酸碱高阻燃的聚酰胺复合材料,其特征在于,所述复合阻燃剂为二乙基次磷酸铝、磷酸三(β-氯乙基)酯和硼酸锌按照质量比2:1:0.4混合得到。
3.根据权利要求1所述一种耐酸碱高阻燃的聚酰胺复合材料,其特征在于,所述经有机物表面处理的二氧化钛是通过先将有机偶联剂由化学键合作用包覆在二氧化钛表面后,再将有机表面改性剂通过化学作用力与有机偶联剂作用连接包覆形成的。
4.根据权利要求3所述一种耐酸碱高阻燃的聚酰胺复合材料,其特征在于,所述有机偶联剂为有机硅氧烷类化合物和钛酸酯类化合物,所述有机表面改性剂为C1-8烯烃类不饱和单体、高级脂肪族金属盐、高级脂肪族酰胺、C1-8烷基丙烯酸酯中的一种。
5.根据权利要求1所述一种耐酸碱高阻燃的聚酰胺复合材料,其特征在于,所述水合无机物表面处理的二氧化钛是通过使用研磨法、共沉淀法或共氧化法将水合无机物包覆于二氧化钛表面所形成的,所述水合无机物为水合硅酸钠、水合铝化物、水合锆化物和水合锌化物中的一种。
6.根据权利要求1所述一种耐酸碱高阻燃的聚酰胺复合材料,其特征在于,所述碳原子数9~13的脂肪族二胺单元是1,9-壬二胺单元和/或2-甲基-1,8-辛二胺单元。
7.根据权利要求1所述一种耐酸碱高阻燃的聚酰胺复合材料,其特征在于,所述其他二酸为乙二酸、丙二酸、1,4-丁二酸、1,5-戊二酸、1,6-己二酸、1,7-庚二酸、1,8-辛二酸、2-甲基辛二酸、1,9-壬二酸、1,10-癸二酸、1,11-十一烷二酸、1,12-十二烷二酸、1,13-十三烷二酸、1,14-十四烷二酸、环己烷二甲酸中的一种或多种。
8.根据权利要求1所述一种耐酸碱高阻燃的聚酰胺复合材料,其特征在于,所述聚酰胺复合材料还包括助剂,所述的助剂选自色粉、抗氧剂、润滑剂、抗紫外线剂中的至少一种。
9.根据权利要求8所述一种耐酸碱高阻燃的聚酰胺复合材料,其特征在于,所述的色粉选自偶氮络合物、胺基酮、萘环酮、吡啶蒽酮、喋啶、钒酸铋、苝、酞青蓝、酞青绿、蒽醌、群青紫、芘酮、金属络合物、钛白粉、硫化锌、苯胺黑、碳黑、偶氮橙中的至少一种。
10.权利要求1~9任一所述的聚酰胺复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:将阻燃半芳香聚酰胺、矿物填料、复合阻燃剂和耐酸碱剂混合均匀,再通过双螺杆挤出机挤出造粒,挤出温度:300-350℃,转速:500-600 rpm,得到聚酰胺复合材料。
CN202010353410.XA 2020-04-29 2020-04-29 一种耐酸碱高阻燃的聚酰胺复合材料及其制备方法 Pending CN111440437A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010353410.XA CN111440437A (zh) 2020-04-29 2020-04-29 一种耐酸碱高阻燃的聚酰胺复合材料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010353410.XA CN111440437A (zh) 2020-04-29 2020-04-29 一种耐酸碱高阻燃的聚酰胺复合材料及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111440437A true CN111440437A (zh) 2020-07-24

Family

ID=71656269

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010353410.XA Pending CN111440437A (zh) 2020-04-29 2020-04-29 一种耐酸碱高阻燃的聚酰胺复合材料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111440437A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116925533A (zh) * 2022-03-29 2023-10-24 珠海万通特种工程塑料有限公司 一种尼龙组合物及其制备方法和应用

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050004277A1 (en) * 2003-05-13 2005-01-06 Clariant Gmbh Halogen-containing flame retardant combination
CN1654550A (zh) * 2005-03-04 2005-08-17 北京化工大学 用转移法对纳米级无机颗粒表面改性的方法
CN101735609A (zh) * 2009-12-18 2010-06-16 金发科技股份有限公司 无卤阻燃增强聚酰胺组合物及其制备的模制品
CN104017204A (zh) * 2014-05-20 2014-09-03 珠海万通化工有限公司 一种聚酰胺树脂和由其组成的聚酰胺组合物
CN104592509A (zh) * 2014-12-19 2015-05-06 金发科技股份有限公司 一种低酸碱度聚酰胺模塑组合物
CN105377990A (zh) * 2013-07-26 2016-03-02 三井化学株式会社 半芳香族聚酰胺树脂组合物以及包含该组合物的成型品
CN105745278A (zh) * 2013-12-27 2016-07-06 旭化成株式会社 阻燃性树脂组合物和太阳能发电模块用连接结构体

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050004277A1 (en) * 2003-05-13 2005-01-06 Clariant Gmbh Halogen-containing flame retardant combination
CN1654550A (zh) * 2005-03-04 2005-08-17 北京化工大学 用转移法对纳米级无机颗粒表面改性的方法
CN101735609A (zh) * 2009-12-18 2010-06-16 金发科技股份有限公司 无卤阻燃增强聚酰胺组合物及其制备的模制品
CN105377990A (zh) * 2013-07-26 2016-03-02 三井化学株式会社 半芳香族聚酰胺树脂组合物以及包含该组合物的成型品
CN105745278A (zh) * 2013-12-27 2016-07-06 旭化成株式会社 阻燃性树脂组合物和太阳能发电模块用连接结构体
CN104017204A (zh) * 2014-05-20 2014-09-03 珠海万通化工有限公司 一种聚酰胺树脂和由其组成的聚酰胺组合物
CN104592509A (zh) * 2014-12-19 2015-05-06 金发科技股份有限公司 一种低酸碱度聚酰胺模塑组合物

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
于学峰等: "《我国黄金矿山尾矿资源的综合利用》", 30 November 2013, 地质出版社 *
郑水林等: "《粉体表面改性》", 30 June 2019, 中国建材工业出版社 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116925533A (zh) * 2022-03-29 2023-10-24 珠海万通特种工程塑料有限公司 一种尼龙组合物及其制备方法和应用

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5857742B2 (ja) 難燃性ポリアミド樹脂組成物
US11091605B2 (en) Polyamide moulding composition, in particular for the production of mouldings in the drinking water sector
CN110218311B (zh) 一种阻燃半芳香聚酰胺及其制备方法
TWI641653B (zh) Carbon fiber reinforced resin composition, granules, molded articles, and electronic machine frames
CN106479173B (zh) 良好印刷性能阻燃尼龙复合材料及其制备方法
EP3957677A1 (en) In situ polymerized flame retardant and preparation method therefor and molding composition consisting thereof
WO2020224377A1 (zh) 阻燃半芳香聚酰胺及其制备方法
CN111440437A (zh) 一种耐酸碱高阻燃的聚酰胺复合材料及其制备方法
CN110790920B (zh) 一种半芳香族聚酰胺和由其组成聚酰胺模塑组合物
CN106497042B (zh) 环保型溴系阻燃尼龙复合材料及其制备方法
CN111303623A (zh) 一种高韧性高阻燃的聚酰胺复合材料及其制备方法
CN111117231A (zh) 一种不含卤素的耐热空气长期老化的聚酰胺56组合物及其应用
CN111154240B (zh) 一种光缆护套用高性能和耐水解的聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂的改性方法
CN114230786B (zh) 一种超细聚对苯二甲酰对苯二胺粉末的制备方法及其应用
CN115093554B (zh) 一种pbt专用高效无卤阻燃剂及其制备方法
CN116874996B (zh) 一种改性聚酯的制备方法及在覆膜铁用聚酯薄膜中的应用
AU2021103862A4 (en) Impact-resistant Anti-corrosive Interpenetrating Polymer Network Coating
CN115746293B (zh) 原位聚合阻燃尼龙材料、其制备方法与应用
CN115011108B (zh) 发光型透明尼龙树脂及其合成方法
Ma et al. A Facile and Economical Method to Synthesize a Novel Isosorbide‐Based Fluorescent Copolyesters with Outstanding Properties
CN115491014B (zh) 一种改性pc塑料及其制备工艺
AU2021106204A4 (en) Flame retardant semi aromatic polyamide and preparation method thereof
CN117430947A (zh) 一种耐化学、低内应力的聚酰胺复合材料及其制备方法和应用
CN118812838A (zh) 一种高流动高抗冲聚酰胺树脂及其制备方法
CN118240349A (zh) 一种哑光、防刮性木塑共挤面料及其制备方法和应用

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB02 Change of applicant information

Address after: 362000 No.12, Green Valley Taiwan hi tech industrial base, huangtang Town, Hui'an County, Quanzhou City, Fujian Province

Applicant after: Fujian yongjuxing New Material Technology Co.,Ltd.

Address before: No. 12, Taizhong Road, CHENBA village, Luoyang Town, Taiwan investment zone, Quanzhou City, Fujian Province, 362000

Applicant before: QUANZHOU YONGJUXING PLASTIC RAW MATERIAL Co.,Ltd.

CB02 Change of applicant information
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20200724

RJ01 Rejection of invention patent application after publication