納米無鹵阻燃尼龍6復合材料的制備方法技術

本發明專利技術提供一種納米無鹵阻燃尼龍6復合材料的制備方法，以PA6，阻燃母粒，相容劑，玻璃纖維為原料，經擠塑成型。其特征是包括以下步驟：（1）混合：將PA6，阻燃劑母粒，相容劑從高速攪裝置的主喂料口加入，而玻璃纖維通過側喂料口加入并混合均勻，為均勻混合料；（2）將均勻混合料通過雙螺桿擠塑成型裝置擠塑成型，即為納米無鹵阻燃尼龍6復合材料。所述的PA6包括各種粘度的尼龍樹脂,所述的相容劑為聚乙烯或聚丙烯接枝馬來酸酐聚合物。利用本發明專利技術方法制備的納米無鹵阻燃尼龍6復合材料具有優異的性能，解決了石墨烯的團聚和分散問題，以及磷氮阻燃劑不穩定的問題。利用本發明專利技術方法制備的納米無鹵阻燃尼龍6復合材料石墨烯分散均勻，制備出的復合材料阻燃性能穩定。

【技術實現步驟摘要】

：本專利技術涉及一種納米尼龍復合材料及其制備方法，特別是一種納米無鹵阻燃尼龍6復合材料的制備方法。
技術介紹
：塑料工業是20世紀以來的一個朝陽行業，主要在于應用范圍廣，容易多次重復使用而被人民接受，隨著人民生活水平的日益提升，原有的阻燃劑不能滿足人民對生活的需求，所以開發出阻燃性能優異、加入量較好的一款配方是重中之重。尼龍是聚酰胺的統稱，其具有優良的力學性能，化學性能，機械性能，耐腐蝕性，自潤滑性，電絕緣性良好，比重小，易于加工成型，被廣泛應用于汽車、電子電器，機械儀器儀表等領域，是五大通用工程塑料中產量最大、品種最多、應用最廣、綜合性能最優良的擠出樹脂。在聚酰胺樹脂中，尼龍6和尼龍66的產量與消耗量最大，約占總聚酰胺的90%左右，尼龍主要在力學、化學、熱學性能等方面有突出的特點。無鹵阻燃劑包括：無機、無鹵阻燃劑、磷系阻燃劑、硅系阻燃劑和磷氮系阻燃劑。但是這些阻燃劑各有利弊，如：無機阻燃劑價格低廉，但是加入量過大，因此塑料的性能難以被接受；磷系阻燃劑，制作的產品有較大的遷移性和被原料的顏色限制，使用范圍較小；另外硅系阻燃劑，價格昂貴，并且產品不是很成熟，所以磷氮系阻燃劑被多數的工程師所應用。但是磷氮系阻燃劑加入量也較多，同時受溫度影響較大，不太穩定，所以開發新材料的性能和規避材料的缺陷是必要的。各種新型材料的復合材料逐漸被開發，但是價格高昂、加工比較困難，所以采用新的材料已經迫在眉睫，隨著各種納米材料的性能逐漸顯現，其本身性能也逐漸顯現，但是由于納米材料的容易團聚，在材料中擠塑很難顯示出納米特性。
技術實現思路
本專利技術就是要針對現有技術存在的不足，提供一種納米無鹵阻燃尼龍6復合材料的制備方法，利用本專利技術方法制備的納米無鹵阻燃尼龍6復合材料具有優異的性能。解決了石墨烯的團聚和分散問題，以及磷氮阻燃劑不穩定的問題。本專利技術一種納米無鹵阻燃尼龍6復合材料的制備方法，以PA6，阻燃母粒，相容劑，玻璃纖維為原料，經擠塑成型，其包括以下步驟：（1）混合：將PA6，阻燃劑母粒，相容劑從高速攪裝置的主喂料口加入，而玻璃纖維通過側喂料口加入并混合均勻，為均勻混合料；（2）將均勻混合料通過雙螺桿擠塑成型，即為納米無鹵阻燃尼龍6復合材料。所述的一種納米無鹵阻燃尼龍6復合材料的制備方法，其所述的螺桿擠塑為雙螺桿擠塑，控制雙螺桿擠塑加工溫度為225-250℃，螺桿的長徑比為（32-40）：1。所述的一種納米無鹵阻燃尼龍6復合材料的制備方法，其所述的PA6包括各種粘度的尼龍樹脂。所述的一種納米無鹵阻燃尼龍6復合材料的制備方法，其所述的相容劑為聚乙烯或聚丙烯接枝馬來酸酐聚合物。所述的一種納米無鹵阻燃尼龍6復合材料的制備方法，其包括阻燃劑粒的制備，所述阻燃劑粒是以磷氮阻燃劑，PE，PU，DMF，偶聯劑，石墨烯及抗氧劑為原料，其所述阻燃母粒的制備方法如下：（1）將磷氮阻燃劑與PE放入高速攪拌機，高速攪拌，再加入偶聯劑至均勻為混料；（2）將PU加入DMF溶解，加入石墨烯，室溫攪拌，然后進行超聲分散為分散液；（3）將步驟（2）獲得的分散液均勻加入步驟（1）攪拌后的混料中，繼續加熱攪拌為均勻混料；（4）由步驟（3）攪拌均勻后的均勻混料加入抗氧劑，繼續攪拌加熱烘干，至水分含量為0.05-0.2wt%；通過擠塑成型，即為阻燃母粒。優選的，控制所述PU的硬度為40到60°。進一步優選的，所述的磷氮阻燃劑為多聚磷酸銨或三聚氰胺鹽。優選的，所述的抗氧劑包括受阻酚抗氧劑和/或亞磷酸酯抗氧劑。優選的，控制所述的PU在DMF中的濃度為5-10wt%。進一步的其所述的抗氧劑為B215、B225和B900中的一種或多種。優選的，所述阻燃母粒為石墨烯磷氮阻燃劑母粒。優選的，阻燃母粒主要由以下質量份數的組分組成：PE10-20份，磷氮阻燃劑60-80份、石墨烯膠體10-20分。所述偶聯劑為KH550、KH560、KH570中的任意一種。本專利技術進一步的優選，所述的雙螺桿加工溫度為：205-255℃，螺桿的長徑比為（32-40）：1。優選的，本專利技術所述的相容劑為乙烯-丙烯酸甲酯共聚物。進一步優選的，所述的雙螺桿長徑比為36：1。優選的，其中雙螺桿為平行雙螺桿。本專利技術的有益效果是：本專利技術制備的納米無鹵阻燃尼龍6復合材料具有優異的性能。解決了石墨烯的團聚和分散問題，以及磷氮阻燃劑不穩定的問題；利用本專利技術方法制備的納米無鹵阻燃尼龍6復合材料石墨烯分散均勻，制備出的復合材料阻燃性能穩定。具體實施方式：下面結合具體實施例對本專利技術做進一步的說明，本專利技術實施方案中所述各組分均可通過市售獲得。本專利技術納米無鹵阻燃尼龍6復合材料的制備方法，其所述的阻燃母粒包括以下質量份數的原料：聚乙烯5份，阻燃劑85份，PU乳液10份。而PU乳液包括以下質量份數的原料：PU即聚氨酯5份，石墨烯粉體5份；控制所述的PU在DMF中的濃度為5-10wt%。所采用的螺桿裝置為平行雙螺桿。下述實施例中所用的抗氧劑選抗氧劑B215和抗氧劑B225。實施例1：一種納米無鹵阻燃尼龍6復合材料的制備方法，其所述材料可以按如下的配方組成如下表：表1：本專利技術的納米無鹵阻燃尼龍6復合材料按如下的配方組成進行制備說明：上述實施例中阻燃母粒按上述配比采用上述方法進行制備。對比實施例：表2：對比實施例按現有方法按如下的質量配比制成本專利技術實施例的配方可通過常規成型技術成型例如利用雙螺桿擠出機進行熔融擠出成型，熔融擠出的溫度為220-250℃，螺桿轉速為450-500轉/min，螺桿長徑比為現有的比例。將實施例1，2，3、4制備的本專利技術所述納米無鹵阻燃尼龍6復合材料進行性能測試，所得的測試結果見下表3：表3：實施例所得復合材料的性能實施例1實施例2實施例3實施例4對比例1拉伸強度（Mpa）130126139119109缺口沖擊強度（kgf.cm/cm)4.24.34.84.33.2彎曲強度（Mpa）158153152149145熱變形溫度250255250250245阻燃級別V-0V-0V-0V-0V-1說明：從上表4性能檢測后的本專利技術產品性能可以看出本專利技術的產品其拉伸強度與缺口沖擊強度及阻燃性均優越。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種納米無鹵阻燃尼龍6復合材料的制備方法，以PA6，阻燃母粒，相容劑，玻璃纖維為原料，經擠塑成型，其特征是包括以下步驟：（1）混合：將PA6，阻燃劑母粒，相容劑從高速攪裝置的主喂料口加入，而玻璃纖維通過側喂料口加入并混合均勻，為均勻混合料；（2）將均勻混合料通過雙螺桿擠塑成型裝置擠塑成型，即為納米無鹵阻燃尼龍6復合材料。

【技術特征摘要】
1.一種納米無鹵阻燃尼龍6復合材料的制備方法，以PA6，阻燃母粒，相容劑，玻璃纖維為原料，經擠塑成型，其特征是包括以下步驟：（1）混合：將PA6，阻燃劑母粒，相容劑從高速攪裝置的主喂料口加入，而玻璃纖維通過側喂料口加入并混合均勻，為均勻混合料；（2）將均勻混合料通過雙螺桿擠塑成型裝置擠塑成型，即為納米無鹵阻燃尼龍6復合材料。2.根據權利要求1所述的一種納米無鹵阻燃尼龍6復合材料的制備方法，其特征是：所述的螺桿擠塑為雙螺桿擠塑，控制雙螺桿擠塑加工溫度為225-250℃，螺桿的長徑比為（32-40）：1。3.根據權利要求1所述的一種納米無鹵阻燃尼龍6復合材料的制備方法，其特征是：所述的PA6包括各種粘度的尼龍樹脂。4.根據權利要求1所述的一種納米無鹵阻燃尼龍6復合材料的制備方法，其特征是所述的相容劑為聚乙烯或聚丙烯接枝馬來酸酐聚合物。5.根據權利要求1所述的一種納米無鹵阻燃尼龍6復合材料的制備方法，其特征是包括阻燃劑粒的制備，所述阻燃劑粒是以磷氮阻燃劑，PE，PU，DMF，偶聯劑，石墨烯及抗氧劑為原料，其特征是所述阻燃母粒的制備方法如下：（1）將磷氮阻燃...

【專利技術屬性】
技術研發人員：鄭夏蓮，馬元好，
申請(專利權)人：宜春學院，
類型：發明
國別省市：江西;36