一种复合阻燃玻璃纤维增强尼龙66隔热条及其制备方法转让专利
申请号 : CN201010111711.8
文献号 : CN101798460B
文献日 : 2012-02-29
发明人 : 缪明松 , 刘艳斌 , 刘强 , 劳锡寮 , 阮镜财
申请人 : 佛山市南海易乐工程塑料有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种复合阻燃玻璃纤维增强尼龙66隔热条,其特征在于由以下组分及重量份配比组成:尼龙树脂100、玻璃纤维10~40、无机填料0~25、增韧剂10~15、偶联剂0.5~2、分散润滑剂1.2~2.0、抗氧化剂0.5~1.0、光稳定剂0.1~0.5、热稳定剂0.1~0.5、复合阻燃剂15~25、色母粒2~5;所述复合阻燃剂为氮系、磷系、氮磷系阻燃剂的一种或几种组合∶无机金属化合物阻燃剂为12~18∶3~8,其中所述无机金属化合物阻燃剂为纳米氢氧化镁或镁铝水滑石。
2.根据权利要求1复合阻燃玻璃纤维增强尼龙66隔热条,其特征在于:所述氮系阻燃剂为三聚氰胺、氰脲酸三聚氰胺、聚氨酯的一种或几种组合;磷系阻燃剂为无机磷系阻燃剂和/或有机磷系阻燃剂,无机磷系阻燃剂为纳米红磷、磷酸盐和聚磷酸铵的一种或几种组合,有机磷系阻燃剂为磷酸酯、亚磷酸酯、膦酸酯的一种或几种组合;氮磷系阻燃剂为聚磷酸三聚氰胺。
3.根据权利要求1或2复合阻燃玻璃纤维增强尼龙66隔热条,其特征在于:所述无机磷系阻燃剂和无机金属化合物阻燃剂的细度为1250目以上,经偶联剂进行表面活性处理。
4.根据权利要求1复合阻燃玻璃纤维增强尼龙66隔热条,其特征在于:所述无机填料的用量为0~15份。
5.权利要求1复合阻燃玻璃纤维增强尼龙66隔热条的制备方法,其特征在于包括以下步骤:
1)用偶联剂对玻璃纤维进行预处理;
2)将尼龙树脂、增韧剂、分散润滑剂、抗氧化剂、热稳定剂、光稳定剂、无机填料、复合阻燃剂、色母粒混合均匀后,放进双螺杆挤出机中,经过预处理的玻璃纤维从玻纤口加入;双螺杆挤出机各区的温度控制在240℃~290℃,主机的转速为350~600RPM,喂料速率为
30~60RPM;经双螺杆挤出机熔融共混,制得复合阻燃玻纤增强尼龙粒料;
3)把制得的粒料放在烘箱里于90~120℃下烘4~6小时;
4)把烘好的粒料放进单螺杆挤出机中,在螺杆转速为30~50RPM、各区温度为250℃~
330℃的条件下熔融挤出;并通过模具定型,牵引速度为10~50cm/min,从而得到各种形状的复合阻燃玻纤增强尼龙隔热条。
6.权利要求1复合阻燃玻璃纤维增强尼龙66隔热条的制备方法,其特征在于包括以下步骤:
1)用偶联剂对玻璃纤维进行预处理;
2)将尼龙树脂、增韧剂、抗氧化剂、热稳定剂、光稳定剂、无机填料、色母粒、经过预处理的玻璃纤维混合均匀后,通过双螺杆挤出机熔融共混,双螺杆挤出机各区的温度控制在
240℃~290℃,主机的转速为300~450RPM,喂料速率为30~60RPM,从而制得玻纤增强尼龙粒料;
3)在制得的粒料中加入复合阻燃剂,混合均匀重新过一次双螺杆挤出机后,放在烘箱里于90~120℃下烘4~6小时;
4)在烘好的粒料中加入分散润滑剂,混合均匀后,通过单螺杆挤出机在螺杆转速为
30~50RPM、各区温度为250℃~340℃的条件下熔融挤出;并通过模具定型,牵引速度为
10~50cm/min,从而得到各种形状的复合阻燃玻纤增强尼龙隔热条。
说明书 :
一种复合阻燃玻璃纤维增强尼龙66隔热条及其制备方法
技术领域
背景技术
强度和抗老化性能必须满足铝合金门窗的要求。传统的现有技术通常采用PVC、ABS等塑料
来生产隔热条,但其产量、质量低下,在使用过程中发现其性能根本不能满足使用要求,而
且还存在着严重的安全隐患。为此,国内外对此隔热材料进行了广泛的开发和研究,其中以
玻璃纤维增强尼龙66复合材料为主的隔热型材,由于其导热系数小,可起到阻隔热量传导
的作用,而且其耐老化、耐高低温性能、耐化学腐蚀性及尺寸稳定性高,线膨胀系数与铝合
金极为接近,同时也提高了铝合金门窗在气密性、水密性、抗风压、防污染等方面的性能优
势,从而能够满足隔热条超高性能的要求。
料的阻燃性是其中一个非常重要的指标。不但要求玻璃纤维增强尼龙66具有更高的力学
性能,且需要其在保持优秀力学性能的前提下,阻燃性能得到进一步提高,所以对玻璃纤维
增强尼龙66阻燃改性的研究越来越受到人们的关注。许多国家对塑料的阻燃性均有严格
规定。
此玻纤含量的增加,使PA66的力学性能提高。但由于加入玻璃纤维后,玻璃纤维起到了“烛
芯”作用,使其燃烧等级下降,由V-2级降至HB级;氧指数由24.3%降至21%(30%玻纤)。
所以要使玻纤增强PA66阻燃(UL94V-0级)比使PA66阻燃更困难。同时,目前有关PA66
的阻燃产品绝大多数是以含卤化合物为基础的,阻燃时产生的浓烟、毒性、腐蚀性气体给生
产、应用和环境带来灾害。
增强尼龙66隔热条的制造,还要处理好阻燃剂的分散问题,因此,要得到工业化的复合阻
燃玻纤增强尼龙66隔热条是一个较为复杂的系统工程。目前挤出级阻燃玻纤增强尼龙
66隔热条的生产存在着以下技术问题:(1)容易出现玻纤外露现象,从而影响材料光洁度;
(2)隔热型材密实度难以达到要求;(3)高低温下型材力学性能变化比较大;(4)材料挤出
流动性和型材尺寸稳定性的变化大;(5)卤型阻燃剂阻燃时产生的有毒气体给生产、应用
和环境带来的二次性灾害;(6)无卤型阻燃剂通常使用量过大,相容性不好,影响玻纤增强
PA66的整体力学性能;(7)尼龙66吸水容易变软,严重影响力学性能。目前的研究大多仅
仅限于实验室级别以及对尺寸精度要求不大的产品,而并未真正应用于生产玻纤增强PA66
隔热条产品中,主要的原因是产品配方设计、物料兼容性、加工工艺、模具设计等多方面技
术相互配合的难度大。如何解决工业化挤出级别的阻燃玻璃纤维增强尼龙66隔热条的生
产所面临的问题,是摆在隔热条行业面前急待解决的课题。
发明内容
及其阻燃方面的使用需求,从而促进玻璃纤维增强尼龙66隔热条的推广和使用。本发明的
另一目的在于提供上述隔热条的制备方法,以实现复合阻燃隔热条简易而科学的规模化生
产。
剂1.2~2.0、抗氧化剂0.5~1.0、光稳定剂0.1~0.5、热稳定剂0.1~0.5、复合阻燃剂
15~25、色母粒2~5;所述复合阻燃剂为氮系、磷系、氮磷系阻燃剂的一种或几种组合:无
机金属化合物阻燃剂为12~18∶3~8。
盐和聚磷酸铵的一种或几种组合,有机磷系阻燃剂为磷酸酯、亚磷酸酯、膦酸酯的一种或几
种组合;氮磷系阻燃剂为聚磷酸三聚氰胺;无机金属化合物阻燃剂为纳米氢氧化镁、氢氧
化铝、镁铝水滑石、氧化锌、氧化锑、硼酸锌的一种或几种组合。
得低成本、高性能、高安全性的制品。
细度为1250目或1250目以上,并经偶联剂进行表面活性处理。
类和实际用量。可以使用空心微珠、硫酸钡、硅灰石、碳酸钙晶须、高岭土和云母中的一种或
几种混合物作为无机填料,其尺寸为800~2500目,用量以0~15份为宜。
入;双螺杆挤出机各区的温度控制在240℃~290℃,主机的转速为350~600RPM,喂料速
率为30~60RPM;经双螺杆挤出机熔融共混,制得复合阻燃玻纤增强尼龙粒料;
各种形状的复合阻燃玻纤增强尼龙隔热条。
在240℃~290℃,主机的转速为300~450RPM,喂料速率为30~60RPM,从而制得玻纤增
强尼龙粒料;
为10~50cm/min,从而得到各种形状的复合阻燃玻纤增强尼龙隔热条。
具体实施方式
(EPDM)、乙烯-辛烯共聚物(POE)与马来酸酐(MA)的接枝共聚物等。偶联剂可为硅烷偶联
剂、钛酸酯偶联剂等的一种或几种混合物。分散润滑剂为脂肪酸酰胺类、脂肪酸酯类、金属
皂类、石蜡类、有机硅氧烷类等的一种或几种混合物。抗氧化剂为硫代酯类、亚磷酸酯类、受
阻酚类、酚类等的一种或几种混合物。光稳定剂为受阻胺类、苯并三唑类、二苯甲酮类等的
一种或几种混合物。热稳定剂为有机锡类、金属皂类、稀土稳定剂等的一种或几种混合物。
加入;双螺杆挤出机各区的温度控制在240℃、255℃、260℃、265℃、265℃、255℃、245℃、
260℃,主机的转速为350~450RPM,喂料速率为30~45RPM;经双螺杆挤出机熔融共混,制
得玻纤增强尼龙66黑色粒料;
牵引速度为10~50cm/min,从而得到稳定的各种形状的复合阻燃玻纤增强尼龙66隔热条。
250℃、270℃、265℃、265℃、250℃、260℃、260℃、265℃,主机的转速为300~450RPM,喂料
速率为30~60RPM,从而制得玻纤增强尼龙66粒料;
下熔融挤出;并通过模具定型,牵引速度为10~50cm/min,从而得到各种形状的复合阻燃
玻纤增强尼龙66隔热条。
下调,为10~50cm/min。
象 象
象 现 现 象 象
现露外纤玻无 露外纤玻无亮 纹 露外纤玻无亮 现露外纤玻无 现露外纤玻无 量少极有, 纹花量少有, 点白量少有, 纹水量少有, 点白量少有,亮 黑 花 黑 亮 亮 滑 滑 滑 滑 滑
黑 较 量 较 黑 黑 光 光 光 光 光
观 面 上 面 少 面 面 上 面 面 面 面 面 面
外 表 同 表 有 表 表 同 表 表 表 表 表 表
燃阻 级等 0-V 0-V 0-V 0-V 0-V 0-V 0-V 0-V BH 1-V 1-V 1-V
量
模性 ap 038 728 507 869 124 248 795 069 478 132 842 657
弹 M 7 7 7 6 6 6 6 5 4 5 5 5
形变 ℃/度 6.55 7.65 0.84 7.14 1.03 2.63 1.73 1.02 6.21 7.52 4.02 2.03
热 温 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2
伸 %
裂 率 6. 0. 2. 1. 2. 5. 4. 4. 7. 8. 6. 0.
断 长 4 5 5 5 5 5 5 4 3 4 4 5
拉抗 aPM 3. 3. 5. 2. 7. 9. 5. 6. 2 3 9 8.
向横 度强 131 231 721 121 511 111 411 401 .29 .99 .79 101
度
口缺 强击 2 m/J 5.8 4.1 8.9 4.8 7.6 9.5 5.6 9.2 1.0 2.5 0.6 6.5
无 冲 K 3 4 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3
1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4
例 例 例 例 例 例 例 例 例 例 例 例
号 施 施 施 施 施 施 施 施 比 比 比 比
序 实 实 实 实 实 实 实 实 对 对 对 对
剂的加入,特别是无机阻燃剂的加入增加了体系分散性和相容性的要求,经过配方上的调
整和阻燃剂的超细化处理,有效降低了阻燃体系对材料性能的影响,在保证力学性能的同