CN111849157A - 一种聚氨酯发泡产品用阻燃性聚酰胺混合物 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种聚氨酯发泡产品用阻燃性聚酰胺混合物，在阻燃剂中添加阻燃聚醚，使阻燃聚醚与异氰酸脂中的异氰酸根发生反应，形成聚脲成分，聚脲成分是具有良好的防腐、防水和耐磨特性的不燃材料，能够在增强聚聚酰胺混合物阻燃特性的同时提高产品质量，有效改善阻燃衰减的问题，且不会堵塞设备，为了避免异氰酸根对聚酰胺混合物自结皮过程的影响，在生产原料中加入特定比例的结皮剂，增强聚酰胺混合物的结皮效果，改善产品外观不良的缺点，通过控制氰酸脂中的异氰酸根的含量，实现不同生产需求的适配。
Description
技术领域
本发明涉及聚酰胺阻燃技术领域，尤其涉及一种聚氨酯发泡产品用阻燃性聚酰胺混合物。
背景技术
聚酰胺俗称尼龙，聚酰胺因具有良好的机械性能、耐化学药品、耐油以及良好的电绝缘性而成为了电子电气工业和汽车工业的首选材料，但由于现在这些领域对材料的阻燃性能要求都很高，而聚酰胺及其玻纤增强的聚酰胺产品的阻燃性都很差，解决这一问题的做法是在其中添加阻燃剂，现有的阻燃剂多为磷类阻燃剂，燃烧时磷高温液化形成油膜隔绝空气，但是磷类阻燃剂的牵引现象较为严重，阻燃效果随使用时间而逐渐衰减，若添加碳类阻燃剂，例如石墨，虽然无牵引，阻燃效果好，但是在燃烧时容易堵塞设备，磨损设备的精密部位，效果不佳。
发明内容
本发明的目的在于提供一种聚氨酯发泡产品用阻燃性聚酰胺混合物，以解决上述背景技术中提出的磷类阻燃剂的牵引现象较为严重，阻燃效果随使用时间而逐渐衰减，若添加碳类阻燃剂，例如石墨，虽然无牵引，阻燃效果好，但是在燃烧时容易堵塞设备，磨损设备的精密部位，效果不佳的问题。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种聚氨酯发泡产品用阻燃性聚酰胺混合物，聚氨酯发泡产品用阻燃性聚酰胺混合物按照重量的配方如下：聚酰胺树脂30-75份、含磷阻燃剂15-25份、玻璃纤维10-25份、氧化钛0-15份、阻燃助剂0.5-6份、聚酰胺低聚物10-20份、结皮剂0-15份、异氰酸脂20-35份。
优选的，所述聚酰胺低聚物是熔化温度为224-264℃的聚酰胺，在室温浓硫酸中测定其特性粘度为1.2-1.9dl/g。
优选的，所述含磷阻燃剂是基于蜜胺的磷化合物、石墨、阻燃聚醚和白聚醚的混合物，基于蜜胺的磷化合物、石墨、阻燃聚醚和白聚醚混合物的添加比例为1:1.5:10:7，含磷阻燃剂中所含的基于蜜胺的磷化合物为三聚氰胺聚磷酸盐。
优选的，所述玻璃纤维和氧化钛在聚酰胺混合物中所占重量份数的总和不超过聚酰胺混合物总重量份数的30%。
优选的，所述阻燃助剂为硼酸锌、乙醇胺和硼酸钙的混合物。
优选的，所述结皮剂为乙二醇。
优选的，所述异氰酸脂为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯和赖氨酸二异氰酸酯中的一种或多种，异氰酸脂中异氰酸根含量为23%-32%。
本发明还提供一种聚氨酯发泡产品用阻燃性聚酰胺混合物的制备方法，包括如下步骤：
S1、由1,6-己二胺和1,6-己二酸缩聚形成聚酰胺聚合物，再将特定份数的聚酰胺低聚物加入到聚酰胺聚合物中，采用机械混合方式形成聚酰胺混合原料；
S2、在S1形成的聚酰胺混合原料中加入特定份数一半的含磷阻燃剂和阻燃助剂，机械混合搅拌30min，加入玻璃纤维和氧化钛，继续搅拌形成一级聚酰胺混合物；
S3、在一级聚酰胺混合物中加入异氰酸脂和剩下的特定份数一半的含磷阻燃剂和阻燃助剂，继续搅拌形成二级聚酰胺混合物；
S4、在二级聚酰胺混合物中加入结皮剂，机械搅拌15min后静置冷却成型。
本发明提供的一种聚氨酯发泡产品用阻燃性聚酰胺混合物，在阻燃剂中添加较大比例的阻燃聚醚，使阻燃聚醚与异氰酸脂中的异氰酸根发生反应，形成聚脲成分，聚脲成分是具有良好的防腐、防水和耐磨特性的不燃材料，能够在增强聚聚酰胺混合物阻燃特性的同时提高产品质量，有效改善阻燃衰减的问题，且不会堵塞设备，为了避免异氰酸根对聚酰胺混合物自结皮过程的影响，在生产原料中加入特定比例的结皮剂，增强聚酰胺混合物的结皮效果，改善产品外观不良的缺点，通过控制氰酸脂中的异氰酸根的含量，实现不同生产需求的适配。
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，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
一种聚氨酯发泡产品用阻燃性聚酰胺混合物，聚氨酯发泡产品用阻燃性聚酰胺混合物按照重量的配方如下：聚酰胺树脂30份、含磷阻燃剂15份、玻璃纤维10份、氧化钛5份、阻燃助剂1份、聚酰胺低聚物10份、结皮剂9份、异氰酸脂20份，聚酰胺低聚物是熔化温度为224-264℃的聚酰胺，在室温浓硫酸中测定其特性粘度为1.2-1.9dl/g，所含磷阻燃剂是基于蜜胺的磷化合物、石墨、阻燃聚醚和白聚醚的混合物，基于蜜胺的磷化合物、石墨、阻燃聚醚和白聚醚混合物的添加比例为1:1.5:10:7，含磷阻燃剂中所含的基于蜜胺的磷化合物为三聚氰胺聚磷酸盐，玻璃纤维和氧化钛在聚酰胺混合物中所占重量份数的总和不超过聚酰胺混合物总重量份数的30%，阻燃助剂为硼酸锌、乙醇胺和硼酸钙的混合物，结皮剂为乙二醇，异氰酸脂为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯和赖氨酸二异氰酸酯中的一种或多种，异氰酸脂中异氰酸根含量为23%。
实施例2
一种聚氨酯发泡产品用阻燃性聚酰胺混合物，聚氨酯发泡产品用阻燃性聚酰胺混合物按照重量的配方如下：聚酰胺树脂40份、含磷阻燃剂10份、玻璃纤维15份、阻燃助剂1份、聚酰胺低聚物5份、结皮剂9份、异氰酸脂20份，聚酰胺低聚物是熔化温度为224-264℃的聚酰胺，在室温浓硫酸中测定其特性粘度为1.2-1.9dl/g，含磷阻燃剂是基于蜜胺的磷化合物、石墨、阻燃聚醚和白聚醚的混合物，基于蜜胺的磷化合物、石墨、阻燃聚醚和白聚醚混合物的添加比例为1:1.5:10:7，含磷阻燃剂中所含的基于蜜胺的磷化合物为三聚氰胺聚磷酸盐，玻璃纤维和氧化钛在聚酰胺混合物中所占重量份数的总和不超过聚酰胺混合物总重量份数的30%，阻燃助剂为硼酸锌、乙醇胺和硼酸钙的混合物，结皮剂为乙二醇，异氰酸脂为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯和赖氨酸二异氰酸酯中的一种或多种，异氰酸脂中异氰酸根含量为23%。
实施例3
一种聚氨酯发泡产品用阻燃性聚酰胺混合物，聚氨酯发泡产品用阻燃性聚酰胺混合物按照重量的配方如下：聚酰胺树脂40份、含磷阻燃剂10份、玻璃纤维15份、阻燃助剂1份、聚酰胺低聚物5份、结皮剂9份、异氰酸脂20份，聚酰胺低聚物是熔化温度为224-264℃的聚酰胺，在室温浓硫酸中测定其特性粘度为1.2-1.9dl/g，含磷阻燃剂是基于蜜胺的磷化合物、石墨、阻燃聚醚和白聚醚的混合物，基于蜜胺的磷化合物、石墨、阻燃聚醚和白聚醚混合物的添加比例为1:1.5:10:7，含磷阻燃剂中所含的基于蜜胺的磷化合物为三聚氰胺聚磷酸盐，玻璃纤维和氧化钛在聚酰胺混合物中所占重量份数的总和不超过聚酰胺混合物总重量份数的30%，阻燃助剂为硼酸锌、乙醇胺和硼酸钙的混合物，结皮剂为乙二醇，异氰酸脂为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯和赖氨酸二异氰酸酯中的一种或多种，异氰酸脂中异氰酸根含量为28%。
实施例4
一种聚氨酯发泡产品用阻燃性聚酰胺混合物，聚氨酯发泡产品用阻燃性聚酰胺混合物按照重量的配方如下：聚酰胺树脂40份、含磷阻燃剂10份、玻璃纤维10份、阻燃助剂1份、聚酰胺低聚物5份、结皮剂14份、异氰酸脂20份，聚酰胺低聚物是熔化温度为224-264℃的聚酰胺，在室温浓硫酸中测定其特性粘度为1.2-1.9dl/g，含磷阻燃剂是基于蜜胺的磷化合物、石墨、阻燃聚醚和白聚醚的混合物，基于蜜胺的磷化合物、石墨、阻燃聚醚和白聚醚混合物的添加比例为1:1.5:10:7，含磷阻燃剂中所含的基于蜜胺的磷化合物为三聚氰胺聚磷酸盐，玻璃纤维和氧化钛在聚酰胺混合物中所占重量份数的总和不超过聚酰胺混合物总重量份数的30%，阻燃助剂为硼酸锌、乙醇胺和硼酸钙的混合物，结皮剂为乙二醇，异氰酸脂为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯和赖氨酸二异氰酸酯中的一种或多种，异氰酸脂中异氰酸根含量为32%，此时的异氰酸根含量较高，聚酰胺混合物具有不燃性，通过增大结皮剂的添加计量，改善由异氰酸根含量提高导致的自结皮难以进行的问题，但此时生产出的聚酰胺混合物适用于做非外观结构。
本发明还提供一种聚氨酯发泡产品用阻燃性聚酰胺混合物的制备方法，包括如下步骤：
S1、由1,6-己二胺和1,6-己二酸缩聚形成聚酰胺聚合物，再将特定份数的聚酰胺低聚物加入到聚酰胺聚合物中，采用机械混合方式形成聚酰胺混合原料；
S2、在S1形成的聚酰胺混合原料中加入特定份数一半的含磷阻燃剂和阻燃助剂，机械混合搅拌30min，加入玻璃纤维和氧化钛，继续搅拌形成一级聚酰胺混合物；
S3、在一级聚酰胺混合物中加入异氰酸脂和剩下的特定份数一半的含磷阻燃剂和阻燃助剂，继续搅拌形成二级聚酰胺混合物，分批次加入阻燃剂和阻燃助剂，提高阻燃剂和阻燃助剂与一级聚酰胺混合物的混合效率；
S4、在二级聚酰胺混合物中加入结皮剂，机械搅拌15min后静置冷却成型。
本发明提供的一种聚氨酯发泡产品用阻燃性聚酰胺混合物，在阻燃剂中添加较大比例的阻燃聚醚，使阻燃聚醚与异氰酸脂中的异氰酸根发生反应，形成聚脲成分，聚脲成分是具有良好的防腐、防水和耐磨特性的不燃材料，能够在增强聚聚酰胺混合物阻燃特性的同时提高产品质量，为了避免异氰酸根对聚酰胺混合物自结皮过程的影响，在生产原料中加入特定比例的结皮剂，增强聚酰胺混合物的结皮效果，改善产品外观不良的缺点，通过控制氰酸脂中的异氰酸根的含量，实现不同生产需求的适配。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种聚氨酯发泡产品用阻燃性聚酰胺混合物，其特征在于：所述聚氨酯发泡产品用阻燃性聚酰胺混合物按照重量的配方如下：聚酰胺树脂30-75份、含磷阻燃剂15-25份、玻璃纤维10-25份、氧化钛0-15份、阻燃助剂0.5-6份、聚酰胺低聚物10-20份、结皮剂0-15份、异氰酸脂20-35份。
2.根据权利要求1所述的一种聚氨酯发泡产品用阻燃性聚酰胺混合物，其特征在于：所述聚酰胺低聚物是熔化温度为224-264℃的聚酰胺，在室温浓硫酸中测定其特性粘度为1.2-1.9dl/g。
3.根据权利要求1所述的一种聚氨酯发泡产品用阻燃性聚酰胺混合物，其特征在于：所述含磷阻燃剂是基于蜜胺的磷化合物、石墨、阻燃聚醚和白聚醚的混合物，基于蜜胺的磷化合物、石墨、阻燃聚醚和白聚醚混合物的添加比例为1:1.5:10:7，含磷阻燃剂中所含的基于蜜胺的磷化合物为三聚氰胺聚磷酸盐。
4.根据权利要求1所述的一种聚氨酯发泡产品用阻燃性聚酰胺混合物，其特征在于：所述玻璃纤维和氧化钛在聚酰胺混合物中所占重量份数的总和不超过聚酰胺混合物总重量份数的30%。
5.根据权利要求1所述的一种聚氨酯发泡产品用阻燃性聚酰胺混合物，其特征在于：所述阻燃助剂为硼酸锌、乙醇胺和硼酸钙的混合物。
6.根据权利要求1所述的一种聚氨酯发泡产品用阻燃性聚酰胺混合物，其特征在于：所述结皮剂为乙二醇。
7.根据权利要求1所述的一种聚氨酯发泡产品用阻燃性聚酰胺混合物，其特征在于：所述异氰酸脂为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯和赖氨酸二异氰酸酯中的一种或多种，异氰酸脂中异氰酸根含量为23%-32%。
8.一种权利要求1所述的聚氨酯发泡产品用阻燃性聚酰胺混合物的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1、由1,6-己二胺和1,6-己二酸缩聚形成聚酰胺聚合物，再将特定份数的聚酰胺低聚物加入到聚酰胺聚合物中，采用机械混合方式形成聚酰胺混合原料；
S2、在S1形成的聚酰胺混合原料中加入特定份数一半的含磷阻燃剂和阻燃助剂，机械混合搅拌30min，加入玻璃纤维和氧化钛，继续搅拌形成一级聚酰胺混合物；
S3、在一级聚酰胺混合物中加入异氰酸脂和剩下的特定份数一半的含磷阻燃剂和阻燃助剂，继续搅拌形成二级聚酰胺混合物；
S4、在二级聚酰胺混合物中加入结皮剂，机械搅拌15min后静置冷却成型。
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