CN112226078A - 一种尼龙复合材料及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种尼龙复合材料及其制备方法和应用，一种尼龙复合材料，该复合材料由包括如下重量份的原料制成：尼龙树脂5‑80份，红磷1‑30份，金属氧化物0.01‑2份。玻璃纤维8‑55份。本发明所述的尼龙复合材料中加入少量的金属氧化物，可以有效的抑制磷析出，可以将磷化氢的析出量降低到10ppm以下，同时能保持良好的电性能和燃烧性能，且产品具有良好的外观，适合用于电子电器中的连接器、接触器等领域。
Description
技术领域
本发明属于工程塑料领域，尤其是涉及一种尼龙复合材料及其制备方法和应用。
背景技术
红磷阻燃尼龙具有电性能优异(CTI，电击穿强度)，阻燃效率高以及价格低廉等优势，广泛应用于电子电气等行业。红磷是非常有效的阻燃剂，可用于含氧聚合物，但由于红磷会与大气中的水汽反应生成有气味且有毒的磷化氢，因此，工业上需要作稳定化处理和包覆。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在克服现有技术中的缺陷，提出一种尼龙复合材料及其制备方法和应用。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种尼龙复合材料，该复合材料由包括如下重量份的原料制成：
优选的，所述的复合材料由包括如下重量份的原料制成：
进一步，所述的尼龙树脂为PA6、PA6/6、PA10或PA6与PA6/6的共聚物中的至少一种。
进一步，所述的红磷的粒径为1-300um；优选的，所述的红磷的粒径为1-100um。
进一步，所述的金属氧化物为氧化铈与氧化铜的混合物，所述的氧化铈与氧化铜的质量比为0.2-3：0.1；所述的氧化铈与氧化铜的质量比为0.3-1.5：0.1。
进一步，所述的金属氧化物为氧化铈或氧化铜中的至少一种。
进一步，所述的玻璃纤维为圆截面玻璃纤维或椭圆截面玻璃纤维中的至少一种。
所述的尼龙复合材料的制备方法，包括如下步骤：将尼龙树脂、红磷、金属氧化物、玻璃纤维在高混机中进行预混合得到预混料，然后将预混料投入双螺杆挤出机中进行熔融混合，并挤出造粒，得到所述的尼龙复合材料。
进一步，所述的双螺杆挤出机的螺杆长径比为40-48:1，螺筒温度为250-270℃，螺杆转速为200-550rpm。
所述的尼龙复合材料的应用，所述的尼龙复合材料在制备电子电器的连接器、接触器中的应用。
相对于现有技术，本发明具有以下优势：
本发明所述的尼龙复合材料中加入少量的金属氧化物，可以有效的抑制磷析出，可以将磷化氢的析出量降低到10ppm以下，同时能保持良好的电性能和燃烧性能，且产品具有良好的外观，适合用于电子电器中的连接器、接触器等领域。
本发明所述的金属氧化物中氧化铈的表面由于存在独特的缺电子结构，可以提高氧化铜等过渡金属的催化效率。
本发明所述的椭圆截面玻纤的引入可以提升材料的流动性，降低加工过程中红磷表面包覆层的破坏，从而降低磷化氢的析出量。
具体实施方式
除有定义外，以下实施例中所用的技术术语具有与本发明所属领域技术人员普遍理解的相同含义。以下实施例中所用的试验试剂，如无特殊说明，均为常规生化试剂；所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。
本发明实施例中各组分的出处如下：
PA66-A：PA66 50FWFS，工业级，粘度2.6-2.8，ASCEND公司；
PA66-B:21ZLV,工业级，粘度2.3-2.4，ASCEND公司；
红磷：RPM440B，平均粒径40um，中蓝晨光化工研究设计院有限公司来源，平均粒径30um；
氧化锌：纯度99.99％，metals basis，阿拉丁试剂(上海)有限公司；
氧化铜：比表面积10-50m2/g，合肥中航纳米技术发展有限公司；
氧化铈：比表面积20-50m2/g，杭州恒钠新材料；
双季戊四醇：上海阿拉丁生化科技股份有限公司；
圆截面玻璃纤维：ECS301HP-3，玻纤直径11um，重庆国际复合材料有限公司；
椭圆截面玻璃纤维：ECS301HP-3-M4，玻纤截面扁平比4:1,重庆国际复合材料有限公司。
性能测试方法：
熔融指数：按ISO 1133标准测试，测试条件为280℃，2.16kg；
相比起痕指数(CTI)：按IEC60112-2003标准测试，在规定尺寸的铂电极之间，施加某一电压并定时(30s)定高度(30mm)滴下规定液滴体积的污染液体(0.1％的氯化铵)。
磷析出量(ppm)：在3L的干燥器中放置30g注塑出来的样条，然后将磷化氢测试仪，Drager X-am 5000型，放置在该干燥器中3min后，读数得到干燥器中的磷化氢含量。
燃烧性能(1.6mm)：按照UL 94的测试标准，样条尺寸为127mm×12.7mm×1.6mm。
下面结合实施例来详细说明本发明。
实施例1
一种尼龙复合材料，该复合材料由包括如下重量份的原料制成：PA66-A 62.8份，RPM440B 12份，氧化铜0.2份，玻璃纤维ECS301HP-3 25份。
所述的尼龙复合材料的制备方法，包括如下步骤：将尼龙树脂、红磷、金属氧化物、玻璃纤维在高混机中进行预混合得到预混料，然后将预混料投入双螺杆挤出机中进行熔融混合，并挤出造粒，得到所述的尼龙复合材料；所述的双螺杆挤出机的螺杆长径比为40-48:1，螺筒温度为250-270℃，螺杆转速为200-550rpm。
实施例2
一种尼龙复合材料，该复合材料由包括如下重量份的原料制成：PA66-B 64.5份，RPM440B 10份，氧化铜0.5份，玻璃纤维ECS301HP-3 25份。
所述的尼龙复合材料的制备方法同实施例1。
实施例3
一种尼龙复合材料，该复合材料由包括如下重量份的原料制成：PA66-A 60.78份，RPM440B 9份，氧化铜0.1份，氧化铈0.12份，玻璃纤维ECS301HP-3 30份。
所述的尼龙复合材料的制备方法同实施例1。
实施例4
一种尼龙复合材料，该复合材料由包括如下重量份的原料制成：PA66-A 62.85份，RPM440B 12份，氧化铜0.05份，氧化铈0.1份，玻璃纤维ECS301HP-3 25份。
所述的尼龙复合材料的制备方法同实施例1。
实施例5
一种尼龙复合材料，该复合材料由包括如下重量份的原料制成：PA66-A 61.65份，RPM440B 13份，氧化铜0.2份，氧化铈0.15份，玻璃纤维ECS301HP-3 25份。
所述的尼龙复合材料的制备方法同实施例1。
实施例6
一种尼龙复合材料，该复合材料由包括如下重量份的原料制成：PA66-A 38.3份，RPM440B 7份，氧化铜0.1份，氧化铈0.6份，玻璃纤维ECS301HP-3 50份。
所述的尼龙复合材料的制备方法同实施例1。
实施例7
一种尼龙复合材料，该复合材料由包括如下重量份的原料制成：PA66-B 54.58份，RPM440B 11份，氧化铜0.12份，氧化铈0.3份，玻璃纤维ECS301HP-3-M4 33份。
所述的尼龙复合材料的制备方法同实施例1。
实施例8
一种尼龙复合材料，该复合材料由包括如下重量份的原料制成：PA66-B 53.08份，RPM440B 11份，氧化铜0.12份，氧化铈0.3份，玻璃纤维ECS301HP-3-M4 33份。
所述的尼龙复合材料的制备方法同实施例1。
对比例1
一种尼龙复合材料，该复合材料由包括如下重量份的原料制成：PA66-A 60份，RPM440B 15份，玻璃纤维ECS301HP-3 25份。
所述的尼龙复合材料的制备方法，包括如下步骤：将尼龙树脂、红磷、玻璃纤维在高混机中进行预混合得到预混料，然后将预混料投入双螺杆挤出机中进行熔融混合，并挤出造粒，得到所述的尼龙复合材料；所述的双螺杆挤出机的螺杆长径比为40-48:1，螺筒温度为250-270℃，螺杆转速为200-550rpm。
对比例2
一种尼龙复合材料，该复合材料由包括如下重量份的原料制成：PA66-A 60.99份，RPM440B 12份，氧化铜0.005份，玻璃纤维ECS301HP-3 27份。
所述的尼龙复合材料的制备方法同实施例1。
对比例3
一种尼龙复合材料，该复合材料由包括如下重量份的原料制成：PA66-A 62.4份，RPM440B 12份，氧化铈0.6份，玻璃纤维ECS301HP-3 25份。
所述的尼龙复合材料的制备方法同实施例1。
对比例4
一种尼龙复合材料，该复合材料由包括如下重量份的原料制成：PA66-A 59.9份，RPM440B 12份，氧化锌0.1份，玻璃纤维ECS301HP-3 28份。
所述的尼龙复合材料的制备方法同实施例1。
将上述各实施例和对比例所制得的复合材料先按标准尺寸注塑成测试用的标准样条，按测试标准进行各性能测试；各例试样的性能测试数据见表1所示。
表1各例试样的性能测试数据
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种尼龙复合材料，其特征在于：该复合材料由包括如下重量份的原料制成：
2.根据权利要求1所述的尼龙复合材料，其特征在于：所述的复合材料由包括如下重量份的原料制成：
3.根据权利要求2所述的尼龙复合材料，其特征在于：所述的尼龙树脂为PA6、PA6/6、PA10或PA6与PA6/6的共聚物中的至少一种。
4.根据权利要求2所述的尼龙复合材料，其特征在于：所述的红磷的粒径为1-300um；优选的，所述的红磷的粒径为1-100um。
5.根据权利要求2所述的尼龙复合材料，其特征在于：所述的金属氧化物为氧化铈与氧化铜的混合物，所述的氧化铈与氧化铜的质量比为0.2-3：0.1；所述的氧化铈与氧化铜的质量比为0.3-1.5：0.1。
6.根据权利要求2所述的尼龙复合材料，其特征在于：所述的金属氧化物为氧化铈或氧化铜中的至少一种。
7.根据权利要求2所述的尼龙复合材料，其特征在于：所述的玻璃纤维为圆截面玻璃纤维或椭圆截面玻璃纤维中的至少一种。
8.权利要求1-7中任一项所述的尼龙复合材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：将尼龙树脂、红磷、金属氧化物、玻璃纤维在高混机中进行预混合得到预混料，然后将预混料投入双螺杆挤出机中进行熔融混合，并挤出造粒，得到所述的尼龙复合材料。
9.根据权利要求8所述的尼龙复合材料的制备方法，其特征在于：所述的双螺杆挤出机的螺杆长径比为40-48:1，螺筒温度为250-270℃，螺杆转速为200-550rpm。
10.权利要求1-7中任一项所述的尼龙复合材料的应用，其特征在于：所述的尼龙复合材料在制备电子电器的连接器、接触器中的应用。
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| CN105585843A (zh) * | 2016-03-10 | 2016-05-18 | 广州市聚赛龙工程塑料有限公司 | 一种低析出红磷阻燃尼龙材料及其制备方法和应用 |
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2020
- 2020-09-28 CN CN202011039899.XA patent/CN112226078A/zh active Pending
Patent Citations (6)
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