一种低析出无卤阻燃聚酰胺复合材料及其制备方法与流程

1.本发明涉及聚酰胺复合材料技术领域，尤其涉及一种低析出无卤阻燃聚酰胺复合材料及其制备方法。


背景技术：

2.聚酰胺复合材料由于其具有优异的机械性能，被广泛应用于汽车制造、电子电气、航空航天等行业，随着科技的不断发展和进步，工程塑料面临的使用环境也会越来越苛刻，特别是电子电器领域，对强度、阻燃效率、耐电压等方面提出了更高的要求。目前聚酰胺复合材料大多是含卤体系或红磷阻燃体系，含卤溴锑阻燃体系电性能较差，在燃烧过程中会产生较多的浓烟和卤化氢等有害物质，红磷阻燃体系只适合制造深色制件，而且长期使用存在析出对接触金属件生产腐蚀的缺陷。


技术实现要素：

3.本发明的目的是为了解决现有技术中存在的聚酰胺复合材料在使用时安全性差的缺点，而提出的一种低析出无卤阻燃聚酰胺复合材料及其制备方法。
4.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
5.设计一种低析出无卤阻燃聚酰胺复合材料，其特征在于，其原料按照重量份数计配方如下：
6.聚酰胺80-90份、无卤阻燃剂20-30份、辅助剂5-9份、苯乙烯-马来酸酐共聚物7-12份、麻纤维10-15份。
7.优选的，其原料按照重量份数计配方如下：
8.聚酰胺83-88份、无卤阻燃剂23-28份、辅助剂6-8份、苯乙烯-马来酸酐共聚物9-11份、麻纤维12-14份。
9.优选的，其原料按照重量份数计配方如下：
10.聚酰胺85份、无卤阻燃剂25份、辅助剂7份、苯乙烯-马来酸酐共聚物10份、麻纤维13份。
11.优选的，无卤阻燃剂为无填料pp阻燃剂fr-300。
12.优选的，辅助剂包括无机防黏连剂、润滑剂、抗氧化剂和增韧剂，无机防黏连剂、润滑剂、抗氧化剂和增韧剂的重量比为1:1:2:2。
13.优选的，无机防黏连剂包括硅藻土、滑石粉、碳酸钙、合成二氧化硅和玻璃微珠，硅藻土、滑石粉、碳酸钙、合成二氧化硅和玻璃微珠的重量比为1:1:1:1:1。
14.本发明还提出了一种低析出无卤阻燃聚酰胺复合材料的制备方法，包括如下步骤：
15.s1、对麻纤维进行改性处理；
16.s2、硅藻土、滑石粉、碳酸钙、合成二氧化硅和玻璃微珠按照1:1:1:1:1的重量比进行混合，进而制得无机防黏连剂，无机防黏连剂、润滑剂、抗氧化剂和增韧剂按照重量比进
行混合，进而制得辅助剂；
17.s3、对聚酰胺、无卤阻燃剂、辅助剂、苯乙烯-马来酸酐共聚物和麻纤维分别做干燥处理，然后按照重量份数计来将聚酰胺、无卤阻燃剂、辅助剂、苯乙烯-马来酸酐共聚物和麻纤维添加到混料设备中，得到预混物；
18.s4、用挤出机来对预混物进行拧挤出造粒操作，得到低析出无卤阻燃聚酰胺复合材料；
19.s4、对低析出无卤阻燃聚酰胺复合材料进行降温处理。
20.本发明提出的一种低析出无卤阻燃聚酰胺复合材料及其制备方法，有益效果在于：本发明中使用无填料pp阻燃剂fr-300来增加阻燃性的同时还更加的安全，让聚酰胺复合材料具有无毒、无腐蚀和更加安全的特性，利用辅助剂和苯乙烯-马来酸酐共聚物的辅助，让聚酰胺复合材料加工时更加的容易，降低生产成本。
具体实施方式
21.下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
22.实施例1
23.一种低析出无卤阻燃聚酰胺复合材料，其原料按照重量份数计配方如下：
24.聚酰胺80份、无卤阻燃剂20份、辅助剂5份、苯乙烯-马来酸酐共聚物7份、麻纤维10份。
25.其中，无卤阻燃剂为无填料pp阻燃剂fr-300，无填料pp阻燃剂fr-300具有更高的阻燃效率、不析出、环保、溴含量低、添加量少和成本低等优点，辅助剂包括无机防黏连剂、润滑剂、抗氧化剂和增韧剂，无机防黏连剂、润滑剂、抗氧化剂和增韧剂的重量比为1:1:2:2，无机防黏连剂包括硅藻土、滑石粉、碳酸钙、合成二氧化硅和玻璃微珠，硅藻土、滑石粉、碳酸钙、合成二氧化硅和玻璃微珠的重量比为1:1:1:1:1。
26.本发明还提出了一种低析出无卤阻燃聚酰胺复合材料的制备方法，包括如下步骤：
27.s1、对麻纤维进行改性处理；使用氢氧化钠溶液对麻纤维进行改性处理，能够改变麻纤维的纤维分子，进而增加麻纤维的韧性；
28.s2、硅藻土、滑石粉、碳酸钙、合成二氧化硅和玻璃微珠按照1:1:1:1:1的重量比进行混合，进而制得无机防黏连剂，无机防黏连剂、润滑剂、抗氧化剂和增韧剂按照重量比进行混合，进而制得辅助剂；无机防黏连剂的使用，再加上润滑剂的协助，避免在后续用挤出机加工时，出现材料粘黏挤出机内壁的情况，不仅保护了挤出机，还确保了加工出的低析出无卤阻燃聚酰胺复合材料的量；
29.s3、对聚酰胺、无卤阻燃剂、辅助剂、苯乙烯-马来酸酐共聚物和麻纤维分别做干燥处理，干燥处理是为了确保聚酰胺、无卤阻燃剂、辅助剂、苯乙烯-马来酸酐共聚物和麻纤维的干燥，便于后续挤出机的使用，然后按照重量份数计来将聚酰胺、无卤阻燃剂、辅助剂、苯乙烯-马来酸酐共聚物和麻纤维添加到混料设备中，得到预混物；通过混料设备让聚酰胺、无卤阻燃剂、辅助剂、苯乙烯-马来酸酐共聚物和麻纤维均匀的混合在一起；无卤阻燃剂采用无填料pp阻燃剂fr-300的好处如下：无填料pp阻燃剂fr-300不同于常规市面的填充型
溴、磷、氮复合阻燃剂，该款阻燃剂不含有任何低成本填料，因此，具有更高的阻燃效率、不析出、环保、溴含量低、添加量少等优点；可用于高填充均聚pp料，在回料体系也具有较好适应性；并且该款阻燃剂不需添加三氧化二锑，比目前常用溴锑阻燃体系成本低；该款阻燃剂使用中无析出，低添加量(0.5-2％)，符合rohs、reach、pahs等环保要求；
30.s4、用挤出机来对预混物进行拧挤出造粒操作，得到低析出无卤阻燃聚酰胺复合材料；由于苯乙烯-马来酸酐共聚物的加入，让挤出造粒操作时，能够快速的成型，提高成型产品的产率，从而降低成本，挤出造粒操作的处理，能够进一步的聚酰胺、无卤阻燃剂、辅助剂、苯乙烯-马来酸酐共聚物和麻纤维混合在一起，不仅便于后续的保存和存储，还让聚酰胺、无卤阻燃剂、辅助剂、苯乙烯-马来酸酐共聚物和麻纤维混合的更加的均匀；
31.s4、对低析出无卤阻燃聚酰胺复合材料进行降温处理。降温处理能够加快低析出无卤阻燃聚酰胺复合材料的散热，缩短低析出无卤阻燃聚酰胺复合材料的加工时常。
32.实施例2
33.作为本发明的另一优选实施例，与实施例1的区别在于，一种低析出无卤阻燃聚酰胺复合材料，其原料按照重量份数计配方如下：
34.聚酰胺83份、无卤阻燃剂23份、辅助剂6份、苯乙烯-马来酸酐共聚物9份、麻纤维12份。
35.其中，无卤阻燃剂为无填料pp阻燃剂fr-300，无填料pp阻燃剂fr-300具有更高的阻燃效率、不析出、环保、溴含量低、添加量少和成本低等优点，辅助剂包括无机防黏连剂、润滑剂、抗氧化剂和增韧剂，无机防黏连剂、润滑剂、抗氧化剂和增韧剂的重量比为1:1:2:2，无机防黏连剂包括硅藻土、滑石粉、碳酸钙、合成二氧化硅和玻璃微珠，硅藻土、滑石粉、碳酸钙、合成二氧化硅和玻璃微珠的重量比为1:1:1:1:1。
36.本发明还提出了一种低析出无卤阻燃聚酰胺复合材料的制备方法，包括如下步骤：
37.s1、对麻纤维进行改性处理；使用氢氧化钠溶液对麻纤维进行改性处理，能够改变麻纤维的纤维分子，进而增加麻纤维的韧性；
38.s2、硅藻土、滑石粉、碳酸钙、合成二氧化硅和玻璃微珠按照1:1:1:1:1的重量比进行混合，进而制得无机防黏连剂，无机防黏连剂、润滑剂、抗氧化剂和增韧剂按照重量比进行混合，进而制得辅助剂；无机防黏连剂的使用，再加上润滑剂的协助，避免在后续用挤出机加工时，出现材料粘黏挤出机内壁的情况，不仅保护了挤出机，还确保了加工出的低析出无卤阻燃聚酰胺复合材料的量；
39.s3、对聚酰胺、无卤阻燃剂、辅助剂、苯乙烯-马来酸酐共聚物和麻纤维分别做干燥处理，干燥处理是为了确保聚酰胺、无卤阻燃剂、辅助剂、苯乙烯-马来酸酐共聚物和麻纤维的干燥，便于后续挤出机的使用，然后按照重量份数计来将聚酰胺、无卤阻燃剂、辅助剂、苯乙烯-马来酸酐共聚物和麻纤维添加到混料设备中，得到预混物；通过混料设备让聚酰胺、无卤阻燃剂、辅助剂、苯乙烯-马来酸酐共聚物和麻纤维均匀的混合在一起；无卤阻燃剂采用无填料pp阻燃剂fr-300的好处如下：无填料pp阻燃剂fr-300不同于常规市面的填充型溴、磷、氮复合阻燃剂，该款阻燃剂不含有任何低成本填料，因此，具有更高的阻燃效率、不析出、环保、溴含量低、添加量少等优点；可用于高填充均聚pp料，在回料体系也具有较好适应性；并且该款阻燃剂不需添加三氧化二锑，比目前常用溴锑阻燃体系成本低；该款阻燃剂
使用中无析出，低添加量(0.5-2％)，符合rohs、reach、pahs等环保要求；
40.s4、用挤出机来对预混物进行拧挤出造粒操作，得到低析出无卤阻燃聚酰胺复合材料；由于苯乙烯-马来酸酐共聚物的加入，让挤出造粒操作时，能够快速的成型，提高成型产品的产率，从而降低成本，挤出造粒操作的处理，能够进一步的聚酰胺、无卤阻燃剂、辅助剂、苯乙烯-马来酸酐共聚物和麻纤维混合在一起，不仅便于后续的保存和存储，还让聚酰胺、无卤阻燃剂、辅助剂、苯乙烯-马来酸酐共聚物和麻纤维混合的更加的均匀；
41.s4、对低析出无卤阻燃聚酰胺复合材料进行降温处理。降温处理能够加快低析出无卤阻燃聚酰胺复合材料的散热，缩短低析出无卤阻燃聚酰胺复合材料的加工时常。
42.实施例3
43.作为本发明的另一优选实施例，与实施例1的区别在于，一种低析出无卤阻燃聚酰胺复合材料，其原料按照重量份数计配方如下：
44.聚酰胺88份、无卤阻燃剂28份、辅助剂8份、苯乙烯-马来酸酐共聚物11份、麻纤维14份。
45.其中，无卤阻燃剂为无填料pp阻燃剂fr-300，无填料pp阻燃剂fr-300具有更高的阻燃效率、不析出、环保、溴含量低、添加量少和成本低等优点，辅助剂包括无机防黏连剂、润滑剂、抗氧化剂和增韧剂，无机防黏连剂、润滑剂、抗氧化剂和增韧剂的重量比为1:1:2:2，无机防黏连剂包括硅藻土、滑石粉、碳酸钙、合成二氧化硅和玻璃微珠，硅藻土、滑石粉、碳酸钙、合成二氧化硅和玻璃微珠的重量比为1:1:1:1:1。
46.本发明还提出了一种低析出无卤阻燃聚酰胺复合材料的制备方法，包括如下步骤：
47.s1、对麻纤维进行改性处理；使用氢氧化钠溶液对麻纤维进行改性处理，能够改变麻纤维的纤维分子，进而增加麻纤维的韧性；
48.s2、硅藻土、滑石粉、碳酸钙、合成二氧化硅和玻璃微珠按照1:1:1:1:1的重量比进行混合，进而制得无机防黏连剂，无机防黏连剂、润滑剂、抗氧化剂和增韧剂按照重量比进行混合，进而制得辅助剂；无机防黏连剂的使用，再加上润滑剂的协助，避免在后续用挤出机加工时，出现材料粘黏挤出机内壁的情况，不仅保护了挤出机，还确保了加工出的低析出无卤阻燃聚酰胺复合材料的量；
49.s3、对聚酰胺、无卤阻燃剂、辅助剂、苯乙烯-马来酸酐共聚物和麻纤维分别做干燥处理，干燥处理是为了确保聚酰胺、无卤阻燃剂、辅助剂、苯乙烯-马来酸酐共聚物和麻纤维的干燥，便于后续挤出机的使用，然后按照重量份数计来将聚酰胺、无卤阻燃剂、辅助剂、苯乙烯-马来酸酐共聚物和麻纤维添加到混料设备中，得到预混物；通过混料设备让聚酰胺、无卤阻燃剂、辅助剂、苯乙烯-马来酸酐共聚物和麻纤维均匀的混合在一起；无卤阻燃剂采用无填料pp阻燃剂fr-300的好处如下：无填料pp阻燃剂fr-300不同于常规市面的填充型溴、磷、氮复合阻燃剂，该款阻燃剂不含有任何低成本填料，因此，具有更高的阻燃效率、不析出、环保、溴含量低、添加量少等优点；可用于高填充均聚pp料，在回料体系也具有较好适应性；并且该款阻燃剂不需添加三氧化二锑，比目前常用溴锑阻燃体系成本低；该款阻燃剂使用中无析出，低添加量(0.5-2％)，符合rohs、reach、pahs等环保要求；
50.s4、用挤出机来对预混物进行拧挤出造粒操作，得到低析出无卤阻燃聚酰胺复合材料；由于苯乙烯-马来酸酐共聚物的加入，让挤出造粒操作时，能够快速的成型，提高成型
产品的产率，从而降低成本，挤出造粒操作的处理，能够进一步的聚酰胺、无卤阻燃剂、辅助剂、苯乙烯-马来酸酐共聚物和麻纤维混合在一起，不仅便于后续的保存和存储，还让聚酰胺、无卤阻燃剂、辅助剂、苯乙烯-马来酸酐共聚物和麻纤维混合的更加的均匀；
51.s4、对低析出无卤阻燃聚酰胺复合材料进行降温处理。降温处理能够加快低析出无卤阻燃聚酰胺复合材料的散热，缩短低析出无卤阻燃聚酰胺复合材料的加工时常。
52.实施例4
53.作为本发明的另一优选实施例，与实施例1的区别在于，一种低析出无卤阻燃聚酰胺复合材料，其原料按照重量份数计配方如下：
54.聚酰胺90份、无卤阻燃剂30份、辅助剂9份、苯乙烯-马来酸酐共聚物12份、麻纤维15份。
55.其中，无卤阻燃剂为无填料pp阻燃剂fr-300，无填料pp阻燃剂fr-300具有更高的阻燃效率、不析出、环保、溴含量低、添加量少和成本低等优点，辅助剂包括无机防黏连剂、润滑剂、抗氧化剂和增韧剂，无机防黏连剂、润滑剂、抗氧化剂和增韧剂的重量比为1:1:2:2，无机防黏连剂包括硅藻土、滑石粉、碳酸钙、合成二氧化硅和玻璃微珠，硅藻土、滑石粉、碳酸钙、合成二氧化硅和玻璃微珠的重量比为1:1:1:1:1。
56.本发明还提出了一种低析出无卤阻燃聚酰胺复合材料的制备方法，包括如下步骤：
57.s1、对麻纤维进行改性处理；使用氢氧化钠溶液对麻纤维进行改性处理，能够改变麻纤维的纤维分子，进而增加麻纤维的韧性；
58.s2、硅藻土、滑石粉、碳酸钙、合成二氧化硅和玻璃微珠按照1:1:1:1:1的重量比进行混合，进而制得无机防黏连剂，无机防黏连剂、润滑剂、抗氧化剂和增韧剂按照重量比进行混合，进而制得辅助剂；无机防黏连剂的使用，再加上润滑剂的协助，避免在后续用挤出机加工时，出现材料粘黏挤出机内壁的情况，不仅保护了挤出机，还确保了加工出的低析出无卤阻燃聚酰胺复合材料的量；
59.s3、对聚酰胺、无卤阻燃剂、辅助剂、苯乙烯-马来酸酐共聚物和麻纤维分别做干燥处理，干燥处理是为了确保聚酰胺、无卤阻燃剂、辅助剂、苯乙烯-马来酸酐共聚物和麻纤维的干燥，便于后续挤出机的使用，然后按照重量份数计来将聚酰胺、无卤阻燃剂、辅助剂、苯乙烯-马来酸酐共聚物和麻纤维添加到混料设备中，得到预混物；通过混料设备让聚酰胺、无卤阻燃剂、辅助剂、苯乙烯-马来酸酐共聚物和麻纤维均匀的混合在一起；无卤阻燃剂采用无填料pp阻燃剂fr-300的好处如下：无填料pp阻燃剂fr-300不同于常规市面的填充型溴、磷、氮复合阻燃剂，该款阻燃剂不含有任何低成本填料，因此，具有更高的阻燃效率、不析出、环保、溴含量低、添加量少等优点；可用于高填充均聚pp料，在回料体系也具有较好适应性；并且该款阻燃剂不需添加三氧化二锑，比目前常用溴锑阻燃体系成本低；该款阻燃剂使用中无析出，低添加量(0.5-2％)，符合rohs、reach、pahs等环保要求；
60.s4、用挤出机来对预混物进行拧挤出造粒操作，得到低析出无卤阻燃聚酰胺复合材料；由于苯乙烯-马来酸酐共聚物的加入，让挤出造粒操作时，能够快速的成型，提高成型产品的产率，从而降低成本，挤出造粒操作的处理，能够进一步的聚酰胺、无卤阻燃剂、辅助剂、苯乙烯-马来酸酐共聚物和麻纤维混合在一起，不仅便于后续的保存和存储，还让聚酰胺、无卤阻燃剂、辅助剂、苯乙烯-马来酸酐共聚物和麻纤维混合的更加的均匀；
61.s4、对低析出无卤阻燃聚酰胺复合材料进行降温处理。降温处理能够加快低析出无卤阻燃聚酰胺复合材料的散热，缩短低析出无卤阻燃聚酰胺复合材料的加工时常。
62.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种低析出无卤阻燃聚酰胺复合材料，其特征在于，其原料按照重量份数计配方如下：聚酰胺80-90份、无卤阻燃剂20-30份、辅助剂5-9份、苯乙烯-马来酸酐共聚物7-12份、麻纤维10-15份。2.根据权利要求1所述的低析出无卤阻燃聚酰胺复合材料，其特征在于，其原料按照重量份数计配方如下：聚酰胺83-88份、无卤阻燃剂23-28份、辅助剂6-8份、苯乙烯-马来酸酐共聚物9-11份、麻纤维12-14份。3.根据权利要求2所述的低析出无卤阻燃聚酰胺复合材料，其特征在于，其原料按照重量份数计配方如下：聚酰胺85份、无卤阻燃剂25份、辅助剂7份、苯乙烯-马来酸酐共聚物10份、麻纤维13份。4.根据权利要求3所述的低析出无卤阻燃聚酰胺复合材料，其特征在于，无卤阻燃剂为无填料pp阻燃剂fr-300。5.根据权利要求3所述的低析出无卤阻燃聚酰胺复合材料，其特征在于，辅助剂包括无机防黏连剂、润滑剂、抗氧化剂和增韧剂，无机防黏连剂、润滑剂、抗氧化剂和增韧剂的重量比为1:1:2:2。6.根据权利要求5所述的低析出无卤阻燃聚酰胺复合材料，其特征在于，无机防黏连剂包括硅藻土、滑石粉、碳酸钙、合成二氧化硅和玻璃微珠，硅藻土、滑石粉、碳酸钙、合成二氧化硅和玻璃微珠的重量比为1:1:1:1:1。7.根据权利要求1-7所述的低析出无卤阻燃聚酰胺复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：s1、对麻纤维进行改性处理；s2、硅藻土、滑石粉、碳酸钙、合成二氧化硅和玻璃微珠按照1:1:1:1:1的重量比进行混合，进而制得无机防黏连剂，无机防黏连剂、润滑剂、抗氧化剂和增韧剂按照重量比进行混合，进而制得辅助剂；s3、对聚酰胺、无卤阻燃剂、辅助剂、苯乙烯-马来酸酐共聚物和麻纤维分别做干燥处理，然后按照重量份数计来将聚酰胺、无卤阻燃剂、辅助剂、苯乙烯-马来酸酐共聚物和麻纤维添加到混料设备中，得到预混物；s4、用挤出机来对预混物进行拧挤出造粒操作，得到低析出无卤阻燃聚酰胺复合材料；s4、对低析出无卤阻燃聚酰胺复合材料进行降温处理。

技术总结
本发明涉及聚酰胺复合材料技术领域，尤其是一种低析出无卤阻燃聚酰胺复合材料，其特征在于，其原料按照重量份数计配方如下：聚酰胺80-90份、无卤阻燃剂20-30份、辅助剂5-9份、苯乙烯-马来酸酐共聚物7-12份、麻纤维10-15份。本发明中使用无填料PP阻燃剂FR-300来增加阻燃性的同时还更加的安全，让聚酰胺复合材料具有无毒、无腐蚀和更加安全的特性，利用辅助剂和苯乙烯-马来酸酐共聚物的辅助，让聚酰胺复合材料加工时更加的容易，降低生产成本。降低生产成本。


技术研发人员：赵丹 陈耿龙
受保护的技术使用者：漳州宏兴泰电子有限公司
技术研发日：2023.05.19
技术公布日：2023/8/16