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高CTI值高阻燃性增强聚酰胺

阅读：917发布：2021-03-03

IPRDB可以提供高CTI值高阻燃性增强聚酰胺专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种高CTI值高阻燃性增强聚酰胺，其原料的重量百分比组成为：聚酰胺30%－60%，聚合型阻燃剂5%－25%，阻燃协效剂1%－20%，润滑剂0.5%－5.0%，表面改性剂0.1%－2.0%，增强组分10%－50%。本发明解决了尼龙阻燃材料，高阻燃性(垂直阻燃V－0级)和高CTI值难以同时满足的难题，使得材料既具有优异的阻燃性能又具有很好的电性能。，下面是高CTI值高阻燃性增强聚酰胺专利的具体信息内容。

权利要求

1、一种高相比漏电起痕指数值、高阻燃性增强聚酰胺，其原料的重量百分比组成为：相对粘度2.4的PA6 51.0聚溴化苯乙烯 11.5三氧化二锑 1.0硼酸锌 12.0硬脂酸钙 0.2抗氧剂1098 0.15抗氧剂168 0.15硅酮粉 0.5滑石粉400目 23.5。

2、一种高相比漏电起痕指数值、高阻燃性增强聚酰胺，其原料的重量百分比组成为：相对粘度2.4的PA6 51.0聚溴化苯乙烯 11.5三氧化二锑 1.0硼酸锌 12.0硬脂酸钙 0.2抗氧剂1098 0.15抗氧剂168 0.15硅酮粉 0.5滑石粉1250目 23.5。

3、一种高相比漏电起痕指数值、高阻燃性增强聚酰胺，其原料的重量百分比组成为：相对粘度2.4的PA6 51.0聚溴化苯乙烯 11.5三氧化二锑 1.0硼酸锌 12.0硬脂酸钙 0.2抗氧剂1098 0.15抗氧剂168 0.15硅酮粉 0.5玻璃纤维 23.5。

4、一种高相比漏电起痕指数值、高阻燃性增强聚酰胺，其原料的重量百分比组成为：相对粘度2.4的PA6 49.0聚溴化苯乙烯 11.5三氧化二锑 1.0氢氧化镁 14.0硬脂酸钙 0.2抗氧剂1098 0.15抗氧剂168 0.15硅酮粉 0.5滑石粉400目 23.5。

5、一种高相比漏电起痕指数值、高阻燃性增强聚酰胺，其原料的重量百分比组成为：相对粘度2.4的PA6 40.0聚溴化苯乙烯 20.5三氧化二锑 1.0氢氧化镁 14.0硬脂酸钙 0.2抗氧剂1098 0.15抗氧剂168 0.15硅酮粉 0.5玻璃纤维 23.5。

6、一种高相比漏电起痕指数值、高阻燃性增强聚酰胺，其原料的重量百分比组成为：相对粘度2.4的PA6 55.0聚溴化苯乙烯 5.5三氧化二锑 1.0硼酸镁 14.0硬脂酸钙 0.2抗氧剂1098 0.15抗氧剂168 0.15硅酮粉 0.5滑石粉400目 23.5 。

说明书全文

技术领域

本发明涉及高分子材料领域，特别是一种高CTI值高阻燃性增强聚酰胺。

背景技术

聚酰胺俗称尼龙(Nylon)，英文名称Polyamide(简称PA)，是分子主链上含有重复酰胺基团-[NHCO]-的热塑性树脂总称。包括脂肪族PA，脂肪-芳香族PA和芳香族PA。其中，脂肪族PA品种多，产量大，应用广泛，其命名由合成单体具体的碳原子数而定。
尼龙为韧性角状半透明或乳白色结晶性树脂，作为工程塑料的尼龙分子量一般为1.5-3万尼龙具有很高的机械强度，软化点高，耐热，磨擦系数低，耐磨损，自润滑性，吸震性和消音性，耐油，耐弱酸，耐碱和一般溶剂，广泛用作金属，木材等传统材料代用品，作为各种结构材料。
但尼龙同其它高分子绝缘材料一样，表面受到潮气和具有正负离子污染物的污染时，在外加电压作用下其表面的泄漏电流比干净的表面要大得多。该泄漏电流将产生热量，蒸发潮湿污染物，使绝缘材料的表面处于不均匀的干燥状态，导致绝缘表面形成局部干燥点或干燥带。干区使表面电阻增大，这样电场就变得不均匀，进而产生闪络放电。在电场和热的共同作用下，促使绝缘材料表面碳化，碳化物电阻小，促使施加电压的电极尖端形成的电场强度增大，因而更容易发生闪络放电。如此恶性循环，直到引起施加电压的电极间表面绝缘破坏，形成导电通道，产生漏电起痕。高分子绝缘材料一旦发生漏电起痕，即出现三种劣变现象，一是出现碳化的黑色树枝状导电通道，经过连续多次放电，导电通道逐渐增长，当两电极被桥联起来时，材料便发生击穿破坏；二是在多次放电作用下，材料着火，发生破坏；三是材料出现一些凹坑，当放电不断继续进行时，凹坑加深，产生电腐蚀，有时发生击穿破坏，有时并不被击穿。
目前，国内PA及其改性料主要有PA66、PA6玻纤增强料，其中以含纤维25％、30％为主；阻燃玻纤增强PA66、PA6，品种分为耐CTI(CTI 是英文Comparative Tracking lndex的缩写，中文称之为相比漏电起痕指数或相对漏电起痕指数)和不耐CTI两种，其中多为耐CTI小于或等于 300V，达到400V的很少，大于400V的几乎没有。

发明内容

本发明提供一种高CTI值高阻燃性增强聚酰胺。可用于中高端断路器塑料外壳，制备具有高分断力的断路器外壳，也可制备使用于较恶劣环境 (污染度大，湿度大)的断路器外壳。
一种高CTI值高阻燃性增强聚酰胺，其原料的重量百分比组成为：
聚酰胺                         30％-60％
聚合型阻燃剂                   5％-25％
阻燃协效剂                     1％-20％
润滑剂                         0.5％-5.0％
表面改性剂                     0.1％-2.0％
增强组分                       10％-50％
所述的聚酰胺：相对粘度，2.3-2.5，流动性好。
所述的聚合型阻燃剂为含溴聚合物，如聚溴化苯乙烯，分子量高，热稳定性好，与树脂相容性较好。
所述的阻燃协效剂为金属氧化物及金属含水氧化物。如锑的氧化物、镁的氢氧化物、硼酸锌、硼酸镁中的至少一种。
所述的润滑剂为硬脂酸盐和/或聚酯型润滑剂。
所述的表面改性剂为硅酮粉和/或硅酮母粒，有利于提高CTI值。
所述的增强组分为无机矿物和/或玻璃纤维。如滑石粉，硅灰粉，E型玻璃纤维等。
本发明制备工艺：将聚酰胺树脂从第一加料器(主喂料)加入挤出机；然后把阻燃剂、阻燃协效剂、润滑剂及表面改性剂由高混机高速混合 3min，由第二加料器加入挤出机；增强组分(滑石粉或玻璃纤维)由第三加料器加入双螺杆挤出机。
挤出机温度分布如下：由进料段到机头分别为：245℃、245℃、 245℃、245℃、230℃、220℃、220℃、210℃，模头：235℃，材料挤出后经过水冷、切粒，然后包装。
本发明有益效果：解决了尼龙阻燃材料，高阻燃性(垂直阻燃V-0级) 和高CTI值难以同时满足的难题，使得材料既具有优异的阻燃性能又具有很好的电性能。

具体实施方式

实施例1
按照表1中的物料配比将PA6树脂(相对粘度2.4)从第一加料器(主喂料)加入挤出机；然后把阻燃剂、阻燃协效剂、润滑剂及表面改性剂由高混机高速混合3min，由第二加料器加入挤出机；增强组分(滑石粉或玻璃纤维)由第三加料器加入双螺杆挤出机。
该挤出机温度分布如下：由进料段到机头分别为：245℃、245℃、 245℃、245℃、230℃、220℃、220℃、210℃，模头：235℃，材料挤出后经过水冷、切粒，然后包装。
实施例2-6
按照实施例1的工艺和表1中的配比制备高CTI值高阻燃性增强聚酰胺。
表1各实施例的物料配比(物料比例为重量百分比)：
  材料   实施例1   实施例2   实施例3   实施例4   实施例5   实施例6   PA6   51.0   51.0   51.0   49.0   40.0   55.0
  聚溴化苯乙烯   11.5   11.5   11.5   11.5   20.5   5.5   三氧化二锑   1.0   1.0   1.0   1.0   1.0   1.0   硼酸锌   12.0   12.0   12.0   氢氧化镁   14.0   14.0   硼酸镁   14.0   硬脂酸钙   0.2   0.2   0.2   0.2   0.2   0.2   抗氧剂1098   0.15   0.15   0.15   0.15   0.15   0.15   抗氧剂168   0.15   0.15   0.15   0.15   0.15   0.15   硅酮粉   0.5   0.5   0.5   0.5   0.5   0.5   滑石粉400目   23.5   23.5   23.5   滑石粉1250目   23.5   玻璃纤维   23.5   23.5
表2在表1中所用原材料及厂家和牌号
  材料名称   厂家及牌号   PA6   广州新会美达12400   聚溴化苯乙烯   大湖阻燃剂PBS-64HW   三氧化二锑   湖南益阳锑品厂(0级)   硼酸锌   济南泰星化工   氢氧化镁   山东海化股份有限公司   硼酸镁   邹城市中远化工有限公司
  硬脂酸钙   杭州油脂化工   抗氧剂1098   天津利安隆   抗氧剂168   南京中庆化工   硅酮粉   中蓝晨光化工研究院   滑石粉400目   辽宁海城金田滑石粉厂   滑石粉1250目   辽宁海城金田滑石粉厂   玻璃纤维   重庆国际复合材料
性能检测
对实施例1-6所制备的材料进行性能测试，粒料在鼓风干燥箱，110℃放置4小时，然后由注射成型机制备测试样条。测试结果见表4，同时对两种相类似的通用高阻燃性聚酰胺的性能也作了对比性测试，结果见表3，从二表中可以看出本发明材料的各项性能指标在满足使用要求的同时，相比漏电起痕指数大大提高。
表3通用高阻燃性聚酰胺性能(对照用)
  检测项目   检测标准   通用材料1 通用材料2   拉伸强度(MPa)   GB/1040   65   135   弯曲强度(MPa)   GB/9304   100   165   缺口冲击强度(kJ/m2)   ISO179-1∶2000   6.0   14.5   非缺口冲击强度(kJ/m2)   ISO179   21.0   45.0   热变形(℃)   GB/1634   145   200   MI(g/10min)   GB/3682   8.0   6.5   CTI(V)   GB/4207   350   350
注：表3中的通用材料1为荷兰国有能源化学公司(DSM)的AKULON K223-KMV6、通用材料2为浙江俊尔新材料有限公司的PA-A4-1a，通用材料1、2均为采用含溴类阻燃剂的阻燃改性尼龙6。
表4本发明各实施例的高CTI聚酰胺性能表
  检测项目   检测标准   实施例1   实施例2   实施例3   实施例4   实施例5   实施例6   拉伸强度(MPa)   GB/1040   63.0   75.0   120.0   60.0   103.0   80.0   弯曲强度(MPa)   GB/9304   98.0   105.0   155.0   94.5   145.0   110.0   缺口冲击强度   (kJ/m2)   ISO179-   1∶2000 5.0   5.5   14.0   4.8   11.0   6.5   非缺口冲击强度   (kJ/m2)   ISO179 21.0   22.0   40.0   20.0   29.0   25.0   热变形(℃)   GB/1634 160   160   200   160   195   170   MI(g/10min)   GB/3682 14.3   7.3   7.0   8.3   6.3   12.3   CTI(V)   GB/4207 550   550   525   550   525   550

标题	发布/更新时间	阅读量
阻燃性聚酯-专利编号CN104610537A	2020-05-11	747
阻燃性聚酯-专利编号CN106947070A	2020-05-11	903
阻燃性合成皮革-专利编号CN104364439B	2020-05-12	696
阻燃性双轴缆线-专利编号CN105308689A	2020-05-12	379
阻燃性合成皮革-专利编号CN104364439A	2020-05-13	1055
阻燃性聚酯-专利编号CN104610537B	2020-05-12	794
一种阻燃性橡胶-专利编号CN104045953A	2020-05-13	908
一种阻燃性塑胶-专利编号CN103264562A	2020-05-13	695
阻燃性聚酯-专利编号CN105637025A	2020-05-11	593
阻燃性聚酯-专利编号CN105637025B	2020-05-11	102

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