CN102134393B - 一种聚邻苯二甲酰胺增强材料及其制备方法 - Google Patents
一种聚邻苯二甲酰胺增强材料及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102134393B CN102134393B CN2010106112407A CN201010611240A CN102134393B CN 102134393 B CN102134393 B CN 102134393B CN 2010106112407 A CN2010106112407 A CN 2010106112407A CN 201010611240 A CN201010611240 A CN 201010611240A CN 102134393 B CN102134393 B CN 102134393B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- polyphthalamide
- strongthener
- red phosphorus
- preparation
- districts
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
- B29B7/00—Mixing; Kneading
- B29B7/80—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29B7/88—Adding charges, i.e. additives
- B29B7/90—Fillers or reinforcements, e.g. fibres
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/03—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
- B29C48/04—Particle-shaped
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C48/92—Measuring, controlling or regulating
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
- C08J3/20—Compounding polymers with additives, e.g. colouring
- C08J3/201—Pre-melted polymers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/49—Phosphorus-containing compounds
- C08K5/51—Phosphorus bound to oxygen
- C08K5/52—Phosphorus bound to oxygen only
- C08K5/524—Esters of phosphorous acids, e.g. of H3PO3
- C08K5/526—Esters of phosphorous acids, e.g. of H3PO3 with hydroxyaryl compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/54—Silicon-containing compounds
- C08K5/544—Silicon-containing compounds containing nitrogen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K7/00—Use of ingredients characterised by shape
- C08K7/02—Fibres or whiskers
- C08K7/04—Fibres or whiskers inorganic
- C08K7/14—Glass
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K9/00—Use of pretreated ingredients
- C08K9/04—Ingredients treated with organic substances
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K9/00—Use of pretreated ingredients
- C08K9/04—Ingredients treated with organic substances
- C08K9/06—Ingredients treated with organic substances with silicon-containing compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K21/00—Fireproofing materials
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K21/00—Fireproofing materials
- C09K21/14—Macromolecular materials
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
- B29B7/00—Mixing; Kneading
- B29B7/30—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices
- B29B7/34—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices
- B29B7/38—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C2948/00—Indexing scheme relating to extrusion moulding
- B29C2948/92—Measuring, controlling or regulating
- B29C2948/92504—Controlled parameter
- B29C2948/92514—Pressure
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C2948/00—Indexing scheme relating to extrusion moulding
- B29C2948/92—Measuring, controlling or regulating
- B29C2948/92504—Controlled parameter
- B29C2948/92561—Time, e.g. start, termination, duration or interruption
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C2948/00—Indexing scheme relating to extrusion moulding
- B29C2948/92—Measuring, controlling or regulating
- B29C2948/92504—Controlled parameter
- B29C2948/92704—Temperature
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C2948/00—Indexing scheme relating to extrusion moulding
- B29C2948/92—Measuring, controlling or regulating
- B29C2948/92819—Location or phase of control
- B29C2948/92857—Extrusion unit
- B29C2948/92876—Feeding, melting, plasticising or pumping zones, e.g. the melt itself
- B29C2948/92895—Barrel or housing
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2377/00—Characterised by the use of polyamides obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain; Derivatives of such polymers
- C08J2377/10—Polyamides derived from aromatically bound amino and carboxyl groups of amino carboxylic acids or of polyamines and polycarboxylic acids
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
本发明公开了一种聚邻苯二甲酰胺增强材料及其制备方法,该聚邻苯二甲酰胺增强材料包括如下质量百分比的配方组分:聚邻苯二甲酰胺48~58%、改性红磷6~15%、填充增强剂35~45%、添加剂1~2%。本发明聚邻苯二甲酰胺增强材料以聚邻苯二甲酰胺为基础组分,并与改性红磷、填充增强剂、添加剂等组分在挤出过程中互相作用,使得聚邻苯二甲酰胺增强材料具有优良的阻燃性能和拉伸强度、抗冲击性能的机械性能,同时,生产成本低。该聚邻苯二甲酰胺增强材料制备方法只需按配方将各组分进行混合并分段式进料挤出即可得到产品,其制备方法工艺简单,成本低,适于工业化生产。
Description
技术领域
本发明属于化工技术领域,特别涉及一种聚邻苯二甲酰胺增强材料及其制备方法。
背景技术
聚邻苯二甲酰胺(PPA)是一种半结晶性热塑性芳香族聚酰胺,俗称芳香高温尼龙。PPA具有非常优异的耐热性能,长期的工作温度可高达180℃,短期耐温可达到290℃;同时,PPA具有高模量、高硬度、高性价比、尺寸稳定性、低吸水率等。鉴于市场对材料环保要求的进一步提升,越来越多的应用场合需要无卤阻燃材料。目前,PPA的阻燃主要是通过卤素来达到的,其无卤阻燃存在成本高、效率较低、对材料性能影响较大的缺点,这在很大程度上限制了PPA的应用。
红磷作为一种使用较为普遍的无卤阻燃剂,其成本相对较低,适用于大部分高分子材料的阻燃。然而它存在阻燃效率不高,同时对材料的机械性能存在较大不利的影响。
发明内容
本发明实施例的目的在于克服现有技术的上述不足,提供一种具有良好的阻燃性能和机械性能的聚邻苯二甲酰胺增强材料。
以及,上述聚邻苯二甲酰胺增强材料的制备方法。
为了实现上述发明目的,本发明的技术方案如下:
一种聚邻苯二甲酰胺增强材料,包括如下质量百分比的配方组分:
所述改性红磷为表面含有环氧基团和氨基的红磷,所述改性红磷含有环氧基团和氨基是通过γ-缩水甘油氧丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷中的至少一种处理获得。
以及,一种聚邻苯二甲酰胺增强材料制备方法,包括如下步骤:
按照上述聚邻苯二甲酰胺增强材料的配方称取各组分;
将所述聚邻苯二甲酰胺、改性红磷、添加剂混合,形成混合物料;
将所述混合物料进行挤出;
在所述挤出过程中加入填充增强剂,继续挤出、造粒,得到所述聚邻苯二甲酰胺增强材料。
上述聚邻苯二甲酰胺增强材料以聚邻苯二甲酰胺为基础组分,并与改性红磷、填充增强剂、添加剂等组分在挤出过程中互相作用,使得聚邻苯二甲酰胺增强材料具有优良的阻燃性能,以及具有良好的拉伸强度和抗冲击性能的机械性能。同时,本发明采用改性红磷作为阻燃剂,在赋予该聚邻苯二甲酰胺增强材料优良的阻燃性能、热性能和机械性能的同时,还使得该聚邻苯二甲酰胺增强材料的原料成本低,具体参见下述表1中数据。该聚邻苯二甲酰胺增强材料制备方法只需按配方将各组分进行混合并分段式进料挤出即可得到产品,其制备方法工艺简单,成本低,适于工业化生产。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明,附图中:
图1为本发明聚邻苯二甲酰胺增强材料制备方法的工艺流程示意图。
具体实施方式
为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
本发明实施例提供一种具有良好的阻燃性能和机械性能的聚邻苯二甲酰胺增强材料。该聚邻苯二甲酰胺增强材料包括如下质量百分比的配方组分:
具体地,上述改性红磷在本发明实施例聚邻苯二甲酰胺增强材料的配方组分中的质量百分含量优选为6%,该优选的改性红磷含量,能有效的减少改性红磷用量,降低生产成本,同时使得聚邻苯二甲酰胺增强材料具有优良的阻燃性能和优良的机械性能。
上述改性红磷组分的存在,赋予该聚邻苯二甲酰胺增强材料优良的阻燃性能和机械性能的同时,还使得该聚邻苯二甲酰胺增强材料的原料本低。该改性红磷优选为表面含有环氧基团和氨基的红磷。其制备方法优选如下:
SA1:将红磷与γ-缩水甘油氧丙基三甲氧基硅烷和/或γ-氨基丙基三乙氧基硅烷的醇或丙酮溶液混合,形成固液混合物;
SA2:对固液混合物加热至45~55℃,并进行超声处理;
SA3:将超声处理后的固液混合物进行固液分离,干燥,得到所述改性红磷。
具体地,上述改性红磷制备方法SA1步骤中,红磷与γ-缩水甘油氧丙基三甲氧基硅烷和/或γ-氨基丙基三乙氧基硅烷的质量比优选为3∶1。其中,γ-缩水甘油氧丙基三甲氧基硅烷和/或γ-氨基丙基三乙氧基硅烷的醇或丙酮溶液的浓度可以根据实际生产需要进行灵活调整,但是保证红磷与γ-缩水甘油氧丙基三甲氧基硅烷和/或γ-氨基丙基三乙氧基硅烷的质量比优选为3∶1。
在SA1步骤中,红磷优选在50~70℃条件下进行干燥处理。
上述改性红磷制备方法SA2步骤中,超声处理的时间优选为1.5小时。
上述改性红磷制备方法SA3步骤中,固液分离的方式可以采用离心或过滤等方式进行。干燥的方式优选将固液分离所得的固体置于30~40℃真空烘箱中烘4-6小时。
上述填充增强剂优选为无碱玻璃纤维。该填充增强剂在挤出过程中通其他组分共同作用,能有效的增强聚邻苯二甲酰胺增强材料强度和韧性。
上述添加剂优选包括偶联剂、润滑剂、抗氧剂中的至少一种。其中,偶联剂优选为γ-氨基丙基三乙氧基硅烷,润滑剂优选为内润滑剂与外润滑剂中的一种或两种,抗氧剂优选为N,N-亚己基-1,6-二[3-(3,5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酰胺]、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯中的一种或两种。前述内润滑剂优选为酯类润滑剂,外润滑剂优选为非极性润滑剂。
上述偶联剂、润滑剂在挤出过程中,通过挤出过程中的高速剪切作用下,降低混合物的粘度,增强了各组分的分散性,使聚邻苯二甲酰胺增强材料获得优良的机械性能。抗氧剂使得聚邻苯二甲酰胺增强材料还具有优良的抗氧化性能。
因此,上述聚邻苯二甲酰胺增强材料以聚邻苯二甲酰胺为基础组分,并与改性红磷、填充增强剂、添加剂等组分在挤出过程中互相作用,使得聚邻苯二甲酰胺增强材料具有优良的阻燃性能,以及具有良好的热性能和拉伸强度、抗冲击性能的机械性能,当含有抗氧剂组分时,聚邻苯二甲酰胺增强材料还具有优良的抗氧化性能,具体参见下述表1中数据。同时,本发明采用改性红磷作为阻燃剂,在赋予该聚邻苯二甲酰胺增强材料优良的阻燃性能和机械性能的同时,还使得该聚邻苯二甲酰胺增强材料的原料成本低。
本发明还提供了上述聚邻苯二甲酰胺增强材料制备方法,其工艺流程如图1所示。该方法包括如下步骤:
S1:按照上述聚邻苯二甲酰胺增强材料的配方称取各组分;
S2:将所述聚邻苯二甲酰胺、改性红磷、添加剂混合,形成混合物料;
S3:将所述混合物料进行挤出;
S4:在所述挤出过程中加入填充增强剂,继续挤出、造粒,得到所述聚邻苯二甲酰胺增强材料。
具体地,上述聚邻苯二甲酰胺增强材料制备方法S1步骤中,该聚邻苯二甲酰胺增强材料包括的重量份数的配方组分为:
在另一优选的实施例中,该聚邻苯二甲酰胺增强材料包括的重量份数的配方组分为:
其中,改性红磷的获取方法如上述,为了节约篇幅,在此不再赘述,其具体的获取方法请参见SA1~SA3关于改性红磷制备方法的步骤。
上述聚邻苯二甲酰胺增强材料制备方法S2步骤中,在进行混合之前,优选先将聚邻苯二甲酰胺在100~150℃温度下进行干燥处理。添加剂优选先在40~60℃温度下进行干燥处理。优选经过干燥处理的目的在于在挤出过程中最大限度的减少水分的参与,避免水分影响到聚邻苯二甲酰胺增强材料机械性能。
上述聚邻苯二甲酰胺增强材料制备方法S3步骤中,在S2步骤中各组分经混合后所形成的混合物料的挤出优选采用双螺杆挤出机挤出,如通过南京科亚公司生产的型号为CTE-35(L-D=48)双螺杆挤出机等。在挤出,混合物料在该双螺杆挤出机中的挤出工艺优选为:一区260~280℃、二区280~300℃、三区280~320℃、四区290~320℃、五区290~320℃、六区290~310℃、七区290~310℃,该混合物料在所述双螺杆挤出机各区中停留时间优选为3~6min,压力优选14~18MPa,所述双螺杆挤出机螺杆的转速优选为400~450转/分。
上述聚邻苯二甲酰胺增强材料制备方法S4步骤中,填充增强剂选在聚邻苯二甲酰胺增强材料挤出工艺的中段,如上述的挤出工艺中的三区、四区或五区中加入。该S4步骤中的挤出工艺如同上述的S3步骤中的挤出工艺。
在上述S1~S4步骤的中,鉴于各种原料的自身属性及相互之间的协同效应,本发明实施例采用了分段方式添加原料。当物料在高速剪切作用下迅速升温使得各物料分子间互相之间发生作用,从而形成本发明实施例聚邻苯二甲酰胺增强材料,并赋予该聚邻苯二甲酰胺增强材料优良的阻燃性能、热性能和优良的拉伸强度、抗冲击性能的机械性能,抗氧化性能。该聚邻苯二甲酰胺增强材料制备方法只需按配方将各组分进行混合并分段式进料挤出即可得到产品,其制备方法工艺简单,成本低,适于工业化生产。
现以具体聚邻苯二甲酰胺增强材料的配方和制备方法为例,对本发明进行进一步详细说明。
实施例1
聚邻苯二甲酰胺增强材料质量百分比的配方组分如下:
聚邻苯二甲酰胺48%、填充增强剂45%、改性红磷6%、酯类润滑剂0.3%、非极性润滑剂0.3%、抗氧化剂0.2%、偶联剂0.2%。
其中,上述非极性润滑剂为硅氧烷;酯类润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯;填充增强剂为无碱玻璃纤维;抗氧化剂为N,N-亚己基-1,6-二[3-(3,5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酰胺]0.1%和三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯0.1%;偶联剂为γ-氨基丙基三乙氧基硅烷;改性红磷获取方法如下:
SA1:将红磷与γ-缩水甘油氧丙基三甲氧基硅烷的乙醇溶液混合,形成固液混合物,其中,红磷与γ-缩水甘油氧丙基三甲氧基硅烷的质量比为3∶1;
SA2:对固液混合物加热至55℃,并进行超声处理1.5小时;
SA3:将超声处理后的固液混合物进行离心分离,在30℃真空烘箱中烘6小时进行干燥,得到所述改性红磷。
聚邻苯二甲酰胺增强材料制备方法如下:
S11:将聚邻苯二甲酰胺在150℃下鼓风干燥6小时待用;
S12:利用高速搅拌机将季戊四醇硬脂酸酯、硅氧烷、N,N-亚己基-1,6-二[3-(3,5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酰胺]和三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯进行高速混合后,在60℃干燥2小时待用;
S13:将步骤S11、S12步骤中处理好的原料投入到高速混合机中,再加入γ-氨基丙基三乙氧基硅烷均匀混合3分钟;
S14:将步骤c中混合后的原料经过双螺杆挤出机混合,中段加入无碱玻璃纤维,经熔融挤出,造粒。双螺杆挤出机的加工工艺为:一区280℃、二区300℃、三区320℃、四区320℃、五区290℃、六区290℃、七区300℃,停留时间6min,压力14MPa。
实施例2:
聚邻苯二甲酰胺增强材料质量百分比的配方组分如下:
聚邻苯二甲酰胺51%、填充增强剂40%、改性红磷7%、酯类润滑剂0.5%、非极性润滑剂0.5%、抗氧化剂0.4%、偶联剂0.6%;
其中,上述非极性润滑剂为硅氧烷;酯类润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯;填充增强剂为无碱玻璃纤维;抗氧化剂为N,N-亚己基-1,6-二[3-(3,5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酰胺]0.2%和三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯0.2%;偶联剂为γ-氨基丙基三乙氧基硅烷;改性红磷获取方法如下:
SA1:将红磷与γ-氨基丙基三乙氧基硅烷的丙酮溶液混合,形成固液混合物,其中,红磷与γ-氨基丙基三乙氧基硅烷的质量比为3∶1;
SA2:对固液混合物加热至45℃,并进行超声处理2小时;
SA3:将超声处理后的固液混合物进行过滤,在40℃真空烘箱中烘4小时,得到所述改性红磷。
聚邻苯二甲酰胺增强材料制备方法如下:
S21:将聚邻苯二甲酰胺在100℃下鼓风干燥6小时待用;
S22:利用高速搅拌机将季戊四醇硬脂酸酯、硅氧烷、N,N-亚己基-1,6-二[3-(3,5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酰胺]和三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯进行高速混合后,在40℃干燥2小时待用;
S23:将步骤S11、S12步骤中处理好的原料投入到高速混合机中,再加入γ-氨基丙基三乙氧基硅烷均匀混合3分钟;
S24:将步骤c中混合后的原料经过双螺杆挤出机混合,中段加入无碱玻璃纤维,经熔融挤出,造粒。双螺杆挤出机的加工工艺为:一区260℃、二区280℃、三区280℃、四区290℃、五区300℃、六区300℃、七区310℃,停留时间3min,压力18MPa。
实施例3:
聚邻苯二甲酰胺增强材料质量百分比的配方组分如下:
聚邻苯二甲酰胺55%、填充增强剂37.5%、改性红磷6%、酯类润滑剂0.4%、非极性润滑剂0.4%、抗氧化剂0.4%、偶联剂0.3%。
其中,上述非极性润滑剂为硅氧烷;酯类润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯;填充增强剂为无碱玻璃纤维;抗氧化剂为N,N-亚己基-1,6-二[3-(3,5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酰胺]0.2%和三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯0.2%;偶联剂为γ-氨基丙基三乙氧基硅烷。
聚邻苯二甲酰胺增强材料制备方法如下:
S31:将聚邻苯二甲酰胺在100~150℃下鼓风干燥6小时待用;
S32:利用高速搅拌机将季戊四醇硬脂酸酯、硅氧烷、N,N-亚己基-1,6-二[3-(3,5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酰胺]和三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯进行高速混合后,在40~60℃干燥2小时待用;
S33:将步骤S11、S12步骤中处理好的原料投入到高速混合机中,再加入γ-氨基丙基三乙氧基硅烷均匀混合3分钟;
S34:将步骤c中混合后的原料经过双螺杆挤出机混合,中段加入无碱玻璃纤维,经熔融挤出,造粒。双螺杆挤出机的加工工艺为:一区270℃、二区290℃、三区290℃、四区300℃、五区295℃、六区295℃、七区305℃,停留时间4min,压力16MPa。
实施例4:
聚邻苯二甲酰胺增强材料质量百分比的配方组分如下:
聚邻苯二甲酰胺58%、填充增强剂35%、改性红磷6%、酯类润滑剂0.2%、非极性润滑剂0.3%、抗氧化剂0.2%、偶联剂0.3%。
其中,上述非极性润滑剂为硅氧烷;酯类润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯;填充增强剂为无碱玻璃纤维;抗氧化剂为N,N-亚己基-1,6-二[3-(3,5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酰胺]0.1%和三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯0.1%;偶联剂为γ-氨基丙基三乙氧基硅烷。
本实施例聚邻苯二甲酰胺增强材料制备方法与实施例1相同。
对比实例5:
含有未经处理的红磷阻燃剂组分的聚邻苯二甲酰胺增强材料质量百分比的配方组分如下:
聚邻苯二甲酰胺58%、填充增强剂35%、红磷6%、酯类润滑剂0.2%、非极性润滑剂0.3%、抗氧化剂0.2%、偶联剂0.3%。
其中,上述非极性润滑剂为硅氧烷;酯类润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯;填充增强剂为无碱玻璃纤维;抗氧化剂为N,N-亚己基-1,6-二[3-(3,5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酰胺]0.1%和三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯0.1%;偶联剂为γ-氨基丙基三乙氧基硅烷。
本对比实例含有未经处理的红磷阻燃剂组分的聚邻苯二甲酰胺增强材料制备方法与实施例1相同。
对比实例6:
含有未经处理的红磷阻燃剂组分的聚邻苯二甲酰胺增强材料质量百分比的配方组分如下:
聚邻苯二甲酰胺53%、填充增强剂35%、红磷11%、酯类润滑剂0.2%、非极性润滑剂0.3%、抗氧化剂0.2%、偶联剂0.3%。
其中,上述非极性润滑剂为硅氧烷;酯类润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯;填充增强剂为无碱玻璃纤维;抗氧化剂为N,N-亚己基-1,6-二[3-(3,5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酰胺]0.1%和三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯0.1%;偶联剂为γ-氨基丙基三乙氧基硅烷。
本对比实例含有未经处理的红磷阻燃剂组分的聚邻苯二甲酰胺增强材料制备方法与实施例1相同。
对比实例7:
不含阻燃剂组分的聚邻苯二甲酰胺增强材料质量百分比的配方组分如下:
聚邻苯二甲酰胺64%、填充增强剂35%、酯类润滑剂0.2%、非极性润滑剂0.3%、抗氧化剂0.2%、偶联剂0.3%。
其中,上述非极性润滑剂为硅氧烷;酯类润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯;填充增强剂为无碱玻璃纤维;抗氧化剂为N,N-亚己基-1,6-二[3-(3,5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酰胺]0.1%和三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯0.1%;偶联剂为γ-氨基丙基三乙氧基硅烷。
本对比实例不含阻燃剂组分的聚邻苯二甲酰胺增强材料制备方法与实施例1相同。
上述实施例1至实施例4和对比实例5至对比实例7关于聚邻苯二甲酰胺增强材料配方中,填充增强剂为巨石集团生产的无碱玻璃纤维,偶联剂为成都市长征化学试剂公司生产的γ-氨基丙基三乙氧基硅烷,内润滑剂为苏州兴泰国光化学助剂有限公司生产的季戊四醇硬脂酸酯即PETS,非极性润滑剂为成都市长征化学试剂公司生产的硅氧烷,抗氧剂为成都市长征化学试剂公司生产的N,N-亚己基-1,6-二[3-(3,5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酰胺]和三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯复配。
性能测试实验:
将上述实施例1至实施例4和对比实例5至对比实例7中制得的聚邻苯二甲酰胺增强材料按照下述标准进行性能测试:
拉伸强度:按ASTM D-638标准进行检测。试样类型为I型,样条尺寸(毫米):150(长)×(20±0.2)(端部尺寸)×(4±0.2)(厚度),拉伸速度为50毫米/分钟。
弯曲强度和弯曲模量:按ASTM D-790标准进行检测。试样类型为试样尺寸(毫米):(80±2)×(20±0.2)×(4±0.2),弯曲速度为20毫米/分钟。
悬臂梁缺口冲击强度:按ASTM D-256标准进行检测。试样类型为I型,样条尺寸(毫米):(80±2)×(10±0.2)×(4±0.2);缺口类型为A类,缺口深度为厚度的1/3。
热变形温度:按ISO 75-2标准进行检测。试样类型为I型,样条尺寸(毫米):127(长)×(13±0.1)×(6.35±0.1);升温速率为120℃/h,压力位1.82MPa,设定形变量为0.21毫米。
阻燃性能:按UL-94标准测试,样条厚度大约为1.6毫米。
按照上述测试标准,上述实施例1至实施例4和对比实例5至对比实例7中制得的聚邻苯二甲酰胺增强材料的性能测试结果如下表1:
表1
从上表1可以看出,当PPA、填充增强剂即无碱玻璃纤维的含量分别为48~58%、35~45%时,改性红磷阻燃增强PPA复合材料的拉伸强度、弯曲强度和模量都保持在一个较高的水平,其热变形温度最高可达到280℃。同时,材料阻燃性能也达到V0级。而通过与对比实例5、6的性能比较,可以明显发现改性红磷的阻燃效率要高于未经过处理的,当改性红磷的含量为6%时,材料阻燃性能达到V0,而采用未经改性的红磷阻燃性能为HB,当未经改性红磷加入量为11%时,材料的阻燃性能才达到V1;同时,比较材料的力学性能和热性能,可以看出对红磷的表面改性有利于材料性能的提升,未经改性的红磷较大幅度的降低了材料的力学性能。由实施例4与对比实例7可以看出,改性红磷的加入,PPA增强材料的热性能和机械性能没有出现下降,反而,在其他性能持平的条件下,材料的冲击性能明显上升,这表明改性红磷的加入提高了材料的韧性。这也进一步说明,本发明对红磷的表面改性处理是有效的。本发明提供的含有改性红磷阻燃的聚邻苯二甲酰胺增强材料机械性能、阻燃性能和热性能优异,适用于电子、电器、航空航天等领域。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
2.根据权利要求1所述的聚邻苯二甲酰胺增强材料,其特征在于:所述聚邻苯二甲酰胺增强材料配方组分中,改性红磷的质量百分含量为6%。
3.根据权利要求1所述的聚邻苯二甲酰胺增强材料,其特征在于:所述填充增强剂为无碱玻璃纤维;所述添加剂包括偶联剂、润滑剂、抗氧剂中的至少一种。
4.根据权利要求3所述的聚邻苯二甲酰胺增强材料,其特征在于:所述偶联剂为γ-氨基丙基三乙氧基硅烷;
所述润滑剂为内润滑剂、外润滑剂中的一种或两种;
所述抗氧剂为N,N-亚己基-1,6-二[3-(3,5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酰胺]、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯中的一种或两种。
5.一种聚邻苯二甲酰胺增强材料制备方法,包括如下步骤:
按照权利要求1~4任一所述聚邻苯二甲酰胺增强材料的配方称取各组分;
将所述聚邻苯二甲酰胺、改性红磷、添加剂混合,形成混合物料;
将所述混合物料进行挤出;
在所述挤出过程中加入填充增强剂,继续挤出、造粒,得到所述聚邻苯二甲酰胺增强材料。
6.根据权利要求5所述的聚邻苯二甲酰胺增强材料制备方法,其特征在于:所述挤出是采用双螺杆挤出机挤出,所述挤出工艺为:一区260~280℃、二区280~300℃、三区280~320℃、四区290~320℃、五区290~320℃、六区290~310℃、七区290~310℃,所述混合物料在所述双螺杆挤出机各区中停留时间为3~6min,压力14~18MPa。
7.根据权利要求5所述的聚邻苯二甲酰胺增强材料制备方法,其特征在于:所述改性红磷获取方法如下:
将红磷与γ-缩水甘油氧丙基三甲氧基硅烷和/或γ-氨基丙基三乙氧基硅烷的醇或丙酮溶液混合,形成固液混合物;
对固液混合物加热至45~55℃,并进行超声处理;
将超声处理后的固液混合物进行固液分离,干燥,得到所述改性红磷。
8.根据权利要求7所述的聚邻苯二甲酰胺增强材料制备方法,其特征在于:所述红磷与γ-缩水甘油氧丙基三甲氧基硅烷和/或γ-氨基丙基三乙氧基硅烷的质量比为3∶1。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN2010106112407A CN102134393B (zh) | 2010-12-29 | 2010-12-29 | 一种聚邻苯二甲酰胺增强材料及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN2010106112407A CN102134393B (zh) | 2010-12-29 | 2010-12-29 | 一种聚邻苯二甲酰胺增强材料及其制备方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN102134393A CN102134393A (zh) | 2011-07-27 |
CN102134393B true CN102134393B (zh) | 2012-07-18 |
Family
ID=44294332
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN2010106112407A Expired - Fee Related CN102134393B (zh) | 2010-12-29 | 2010-12-29 | 一种聚邻苯二甲酰胺增强材料及其制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN102134393B (zh) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102534832A (zh) * | 2011-09-26 | 2012-07-04 | 上海贵达科技有限公司 | 一种耐高温耐腐蚀的皮芯型复合纤维的制备方法 |
CN102408708B (zh) * | 2011-09-30 | 2013-11-06 | 中山市纳普工程塑料有限公司 | 聚邻苯二甲酰胺长纤包覆增强材料的生产方法 |
CN102408709B (zh) * | 2011-09-30 | 2014-08-20 | 中山市纳普工程塑料有限公司 | 聚邻苯二甲酰胺长纤包覆增强材料 |
KR101619675B1 (ko) * | 2014-12-31 | 2016-05-10 | 현대자동차주식회사 | 도금부착력이 향상된 복합 수지 조성물 |
CN105924967A (zh) * | 2016-07-11 | 2016-09-07 | 南京立汉化学有限公司 | 一种聚醚酰亚胺与聚碳酸酯合金及其制备方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101503568A (zh) * | 2008-02-04 | 2009-08-12 | 金发科技股份有限公司 | 一种红磷阻燃增强的热塑性聚酰胺组合物 |
CN101508843A (zh) * | 2008-12-23 | 2009-08-19 | 深圳市科聚新材料有限公司 | 无卤阻燃增强聚对苯二酰对苯二胺复合材料 |
-
2010
- 2010-12-29 CN CN2010106112407A patent/CN102134393B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101503568A (zh) * | 2008-02-04 | 2009-08-12 | 金发科技股份有限公司 | 一种红磷阻燃增强的热塑性聚酰胺组合物 |
CN101508843A (zh) * | 2008-12-23 | 2009-08-19 | 深圳市科聚新材料有限公司 | 无卤阻燃增强聚对苯二酰对苯二胺复合材料 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN102134393A (zh) | 2011-07-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN100590146C (zh) | 高机械性能无卤阻燃尼龙66制备方法及复合材料 | |
CN105273388B (zh) | 一种高耐热无卤阻燃聚苯醚复合材料及其制备方法 | |
CN100590145C (zh) | 高机械性能无卤阻燃pbt复合材料的制备方法及复合材料 | |
CN102134393B (zh) | 一种聚邻苯二甲酰胺增强材料及其制备方法 | |
CN101280098B (zh) | 无卤高阻燃性能的增强聚对苯二甲酸乙二醇酯工程塑料及其制备方法 | |
CN101429331A (zh) | 一种高抗冲无卤阻燃聚碳酸酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂合金及其制备方法 | |
CN102352096A (zh) | 一种无卤阻燃pc/abs合金及其制备方法 | |
CN110105738B (zh) | 一种阻燃pc/abs材料及其制备方法和应用 | |
CN107778856A (zh) | 无卤阻燃高耐温聚己二酰丁二胺复合材料及其制备方法 | |
CN102911485A (zh) | 阻燃扩链聚对苯二甲酸丁二醇酯组合物及其制备方法 | |
CN102492290B (zh) | 一种高强度高韧性阻燃聚酰胺的制备方法 | |
CN102040810A (zh) | 一种pbt工程塑料、其制备方法和应用 | |
CN104693701A (zh) | 低翘曲无卤阻燃玻纤增强pbt/as合金及其制备方法 | |
CN105524301B (zh) | 一种微胶囊化磷酸锆的制备方法及由其组成的无卤阻燃pc | |
CN108129824A (zh) | 一种石墨烯阻燃增强pc/abs合金材料及其制备方法 | |
CN108129825B (zh) | 一种高cti、高耐热无卤阻燃pc/abs组合物及其制备方法 | |
CN103709663A (zh) | 一种改性pet/pbt合金材料 | |
CN1112402C (zh) | 高抗冲聚苯乙烯增韧阻燃色母 | |
CN108624027A (zh) | 一种催化成炭高效无卤阻燃pc/abs混合物及其制备方法 | |
CN110643167B (zh) | 阻燃增强聚苯醚/聚酰胺66组合物及其制备方法 | |
CN108219280A (zh) | 一种无卤阻燃聚丙烯及其制备方法 | |
CN101864137B (zh) | 一种高抗冲防阴燃聚苯乙烯树脂组合物及其制备方法 | |
CN1060189C (zh) | 一种阻燃性聚酯复合材料及其制备方法 | |
CN104672809A (zh) | 增韧增强环保阻燃pbt和pet合金 | |
CN114196075B (zh) | 次磷酸三聚氰胺改性木质素包覆次磷酸铝阻燃剂及其制备方法和在pa66中的应用 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20120718 Termination date: 20181229 |
|
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |