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一种高模量阻燃增强尼龙复合材料及其制备方法与流程

发布于:2020-11-17
  本发明属于高分子材料领域,具体涉及一种高模量阻燃增强尼龙复合材料及其制备方法。

  背景技术:

  尼龙具有良好的综合性能,包括力学性能、耐热性、耐磨损性、耐化学药品性和自润滑性等特性,易于加工,适于用玻璃纤维和其它填料填充增强改性,使其在汽车行业、电子电气、办公设备等领域内得到了普遍的应用,玻璃纤维具有拉伸强度高、吸收冲击能力大、弹性系数、耐热性好、价格便宜等优点,常被当作增强相来制备聚合物、橡胶等复合材料,单一的尼龙树脂很难满足各种各样的要求,为了得到机械性能优异的尼龙材料,用玻璃纤维对其进行改性,使其拉伸强度、弯曲模量等力学性能得到明显提高,还可以改善其尺寸稳定性、耐热性、耐摩擦性等性能,使其在机械、仪器仪表、电子电器等领域广泛应用。玻璃纤维增强尼龙问题主要在于:玻璃纤维填充改性尼龙提高了材料的拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量、压缩强度、耐磨性,降低吸水性、蠕变和成型收缩率等性能,尼龙具有一定的阻燃性,但却因为玻璃纤维填充物的加入,使其在尼龙树脂中产生“灯芯效应”,使其阻燃性能大大降低,限制了玻璃纤维尼龙复合材料的应用范围,因此要达到更高的阻燃等级,满足各个领域,尤其是电子电器领域对尼龙材料的要求,必须对尼龙进行阻燃改性。

  技术特征:

  1.一种高模量阻燃增强尼龙复合材料,其特征在于:是由以下质量份数的原料组成:

  尼龙:37.1~64.1份

  玻璃纤维填充物:20~30份

  偶联剂:0.3~0.8份

  增韧剂:5.0~10.0份

  阻燃剂:15~22份

  抗氧剂:0.2~0.4份

  润滑剂:0.5~1.0份。

  2.根据权利要求1所述的一种高模量阻燃增强尼龙复合材料,其特征在于:尼龙的相对粘度约为2.7。

  3.根据权利要求1所述的一种高模量阻燃增强尼龙复合材料,其特征在于:所述的玻璃纤维填充物是有碱玻纤、无碱玻纤、高强度玻纤、耐化学玻纤中至少一种。

  4.根据权利要求1所述的一种高模量阻燃增强尼龙复合材料,其特征在于:所述的偶联剂是由硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂中至少一种组成。

  5.根据权利要求1所述的一种高模量阻燃增强尼龙复合材料,其特征在于:所述的增韧剂是poe接枝马来酸酐(poe-g-mah)、sebs接枝马来酸酐(sebs-g-mah)、苯乙烯-马来酸酐共聚物(sma)中至少一种组成。

  6.根据权利要求1所述的一种高模量阻燃增强尼龙复合材料,其特征在于:所述的阻燃剂是由有机磷系、氮系、溴系和三氧化二锑中至少一种组成。

  7.根据权利要求1所述的一种高模量阻燃增强尼龙复合材料,其特征在于:所述的抗氧剂是由受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂按1:1的比例复配组成。

  8.根据权利要求1所述的一种高模量阻燃增强尼龙复合材料,其特征在于:所述的润滑剂是聚乙烯蜡、尼龙蜡、硬脂酸钙、ebs和pets中的一种或多种。

  9.权利要求1~8中任意一项所述的一种高模量阻燃增强尼龙复合材料,其特征在于,包括以下制备过程:将尼龙、增韧剂、润滑剂、抗氧剂和阻燃剂按比例加入高速搅拌机混合均匀后,从主喂料加入双螺杆挤出机,经偶联剂处理过后的玻璃纤维则从侧位料加入,经熔融混合挤出、拉条水冷切粒后得到高模量、高阻燃、玻璃纤维增强尼龙复合材料,加工温度250~280℃,转速220-260r/min、主喂料频率18-25hz。

  技术总结

  本发明公开了一种高模量阻燃增强尼龙复合材料及其制备方法,该尼龙复合材料的质量份数组成如下:尼龙36.8~63.6份;玻璃纤维填充物20~30份;偶联剂:0.3~0.8份;增韧剂:5.0~10.0份;阻燃剂:15~22份;抗氧剂0.2~0.4份;润滑剂0.5~1.0份,本发明的优势在所制备的玻璃纤维增强尼龙复合材料具有高模量、高阻燃的特性,符合电子电器行业材料的要求,即能提高零部件的机械强度,也可以达到高模量、高阻燃的效果,与传统的玻璃纤维增强尼龙相比,可以达到更为理想的阻燃效果,而且制备工艺简单、成本较低,易于进行大规模工业化生产。


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