CN114989602A - 一种可激光打标无卤阻燃聚酰胺材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及高分子材料技术领域，尤其涉及一种可激光打标无卤阻燃聚酰胺材料及其制备方法，包括如下重量份的各组分：聚酰胺树脂45‑55份，无碱玻璃纤维22‑28份，二乙基次膦酸铝阻燃剂12‑18份，阻燃协效剂5‑10份，激光打标助剂0‑0.5份，抗氧剂0.2～0.4份，润滑剂0.3份，其中抗氧剂包括主抗氧剂和辅抗氧剂。本发明相比常规技术，通过将二乙基次膦酸盐、阻燃协效剂、玻纤、激光打标助剂进行复配，并控制四者比例，达成了突出的阻燃性能，激光打标效果以及机械性能，优越于常规的阻燃增强聚酰胺材料。

Description

一种可激光打标无卤阻燃聚酰胺材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，尤其涉及一种可激光打标无卤阻燃聚酰胺材料及其制备方法。
背景技术
聚酰胺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，是一种综合性能优异的热塑性通用工程塑料。但因其分子结构中含有亲水基团酰胺基，故易吸水、吸湿，结果引起制品机械强度下降，并影响到尺寸稳定性，PA6虽然有一定的自熄性。但仍是可燃物，在带电工作环境中，由于漏电、短路、电弧、电火花的情况引起的火灾的危险依然存在，采用玻璃纤维(简称玻纤)增强可克服PA6机械性能方面的不足，但玻纤的加入使得PA6由于“灯芯效应”更易燃烧，因此从20世纪70年代开始，世界各国对提高尼龙的阻燃性能进行了广泛的研究。
虽然溴系阻燃剂依然具有阻燃效率高、阻燃稳定性好、相容性好、力学性能优异等优点，但传统的卤素阻燃剂对环境和人类具有极大的威胁，且随着无卤阻燃技术的不断成熟，两者的差距在不断缩小，无卤阻燃体系较现在有卤阻燃体系相比，其在密度、烟密度、毒性、CTI等方面具有明显优势，因此无卤阻燃剂将会是未来发展的大趋势，特别是在一些特殊领域，如5G技术，还要求材料具有可激光标识性，且满足在高湿热条件下具有较高的稳定性。
目前市面上的PBT无卤阻燃体系绝大部分均使用二乙基次膦酸铝(ADP)和三聚氰胺聚磷酸盐(MPP)复配实现，具有很好的协效阻燃效果，力学性能也较好。但当应用于加工温度高于250℃的尼龙类工程塑料，尤其诸如耐高温尼龙树脂等加工温度超过300℃的高加工温度工程塑料时，其在加工过程中仍会发生热分解等问题。此外，二乙基次膦酸铝在应用过程中还存在流动性低、分散性差、与被改性聚合物界面粘结性差等问题，因此导致材料力学性能和阻燃性能下降。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成本领域技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的主要目的之一为提供一种可激光打标无卤阻燃聚酰胺材料，采用二乙基次膦酸铝阻燃剂、阻燃协效剂、无碱玻璃纤维等材料共混，提高聚酰胺材料的力学性能和阻燃性能。同时通过添加激光打标助剂，使得材料具有可激光标识性，且满足在高湿热条件下具有较高的稳定性。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种可激光打标无卤阻燃聚酰胺材料及其制备方法，包括如下重量份的各组分：聚酰胺树脂45-55份，无碱玻璃纤维22-28份，二乙基次膦酸铝阻燃剂12-18份，阻燃协效剂5-10份，激光打标助剂0-0.5份，抗氧剂0.2～0.4份，润滑剂0.3份，其中抗氧剂包括主抗氧剂和辅抗氧剂。通过采用主抗氧剂和辅抗氧剂作为抗氧剂复配使用，并控制其重量比为1：1，两种抗氧剂均为环保抗氧剂且具有一定的协同作用，可以延缓或抑制材料氧化过程的进行，从而阻止材料的老化并延长其使用寿命。
进一步的，所述聚酰胺树脂为相对粘度在2.6～3.0的PA6树脂或PA66树脂。若粘度过小，会导致得到的可激光打标无卤阻燃聚酰胺材料太脆，若粘度过高，则制备过程不利于阻燃剂的有效分散。
进一步的，所述无碱玻璃纤维的直径为10～14um，长度为3.0～4.5mm。使得经侧喂入料的无碱玻璃纤维经过剪切，可以保证其长度和直径的比例范围最大化，提高纤维增强的效果。
进一步地，所述阻燃协效剂为MPP、MCA和纳米蒙脱土的一种或多种。所述阻燃协效剂与二乙基次膦酸铝阻燃剂复配，组成磷氮系膨胀型纳米复合阻燃体系，提高聚酰胺树脂的阻燃特性。
进一步地，所述阻燃协效剂为MPP和纳米蒙脱土按照10:1的比例复配。二乙基次膦酸铝、MPP为主阻燃剂，纳米蒙托土为协效阻燃剂，三者共混可有效提高阻燃效果。本发明对磷氮系膨胀型阻燃材料，如二乙基次膦酸铝阻燃剂与MPP的复配体系，采用负载活性组分的纳米蒙脱土与之配伍使用，促进成炭交联，使磷氮系膨胀型阻燃材料的分解温度大大提高，从而改善了磷氮系膨胀型阻燃材料在有机聚合物中的热稳定性，得到的阻燃有机聚合物热稳定性能好，阻燃性高，低烟、无毒、无腐蚀性，对环境友好。
进一步地，所述润滑剂为PETS、硅酮粉的一种或多种。PETS为季戊四醇硬脂酸酯，具有良好的热稳定性和低挥发性，良好的脱模和流动性能，能显著改善材料在高温时的加工性能，提高制品的透明度及表面光洁度；硅酮粉能够在加工中起到润滑分散的效果，减少物料与机器之间的磨损，提高复合材料的耐磨性；同时硅酮粉的引入还能增强聚酰胺树脂与无碱玻璃纤维之间的相容性，并在无碱玻璃纤维、聚酰胺树脂之间形成交联点，改善无碱玻璃纤维与聚酰胺树脂的粘结状态，减少无碱玻璃纤维与聚酰胺树脂的分离。
进一步地，所述主抗氧剂为抗氧剂1098和抗氧剂1010的一种。优选地，所述主抗氧剂为抗氧剂1098。抗氧剂1098是含氮受阻酚抗氧剂，是典型的高温抗氧剂，耐高温级别要高于抗氧剂1010，主要用于尼龙6、尼龙66、聚乙烯、聚丙烯聚酰胺、聚苯乙烯、ABS树脂、聚氨酯以及橡胶等聚合物中，也可与辅助抗氧剂配合使用提高抗氧性能。
进一步地，所述辅抗氧剂为抗氧剂168、抗氧剂626和抗氧剂627的一种。优选地，所述辅抗氧剂为抗氧剂168。抗氧剂1098和抗氧剂168可使材料具有较高的稳定性；抗氧剂1098是一种高分子量受阻酚类抗氧剂，其结构中含有-OH官能团，比较容易给出氢离子，即通过质子给予作用，从而破坏自由基自动氧化链反应，此过程生产的芳氧自由基比较稳定，它兼具捕获自由基能力，进而还可以终止第二个动力学链；但其本身无分解过氧化物能力，因此剩余过氧化物仍然会不断生成新的自由基导致链式自由基反应继续；抗氧剂168作为一种防护性抗氧剂，在塑料的加工过程中，能和因聚合物自动氧化而产生的过氧化物反应，以防止因加工而产生的聚合物降解，并延长主抗氧剂的抗氧化性能，与抗氧剂1098复合使用，分别对过氧化物的产生过程和现有产物进行抑制和分解，终止了链式自由基分解反应的进行，单一使用某种抗氧剂亦有所有效果，但是抗氧化性能不佳，亦无持久抗氧化效果。
进一步地，所述激光打标助剂为默克8825和和崎润HZ889的一种。所述激光打标助剂含有吸热性质的无机物，能够促使聚酰胺材料更好的吸收激光能量转化成热能，对塑料产生加热作用，从而进一步促进聚酰胺材料表面的碳化、蒸发及化学反应。本发明通过在原料中添加激光打标助剂，可以使在塑料表面激光打标/打码更加顺利，大大提高了塑料材料激光标识的清晰度，其较低的添加量使得使用成本降低，而且适用于不同类型的激光打码器。
本发明的主要目的之二为提供一种可激光打标无卤阻燃聚酰胺材料的制备方法，通过工艺控制完成材料制备，并满足0.8mm的V-0级阻燃。
一种可激光打标无卤阻燃聚酰胺材料的制备方法，包括如下操作步骤：
(1)将聚酰胺树脂于90～100℃温度下烘烤3-4h，备用；聚酰胺树脂由于其结构中的酰胺键，易与水分子形成分子间氢键，导致材料易吸水，刚性变差，本发明通过对聚酰胺树脂预干燥，防止高温熔融混合时聚酰胺树脂的水解，提高增强效果；
(2)按重量配比称取烘烤后的聚酰胺树脂、抗氧剂、激光打标助剂、润滑剂、二乙基次膦酸铝阻燃剂和阻燃协效剂，放入高速混合机中共混10～20min，得到混合物；混合温度＜60°，混合时间＜30S；保证混合物混合均匀；
(3)将步骤2中得到的混合物从双螺杆挤出机的主喂料口下料，
(4)将无碱玻璃纤维从双螺杆挤出机的侧喂料加入，经熔融挤出、造粒；避免无碱玻璃纤维过切，保证剪切后无碱玻璃纤维的长径比范围最大化，提高纤维增强的效果；
(5)将生产出的粒子110～130℃温度下烘烤3～4h，制得可激光打标无卤阻燃聚酰胺材料。
进一步地，所述双螺杆挤出机的长径比为40：1，料筒各段温度设置为：一区35～45℃、二区210～230℃、三区230～240℃、四区230～240℃、五区190～210℃、六区190～210℃、七区190～210℃、八区220～240℃、九区220～240℃和模头温度220～240℃。一区温度只起到输送作用，防止物料过早熔化，导致送料不畅和加料架桥，所以温度较低；二区、三区、四区温度较高，主要起到物料熔融作用，五区，六区，七区温度较低，防止阻燃剂降解，八区，九区温度较高，主要原因是较高的温度能够促进塑料熔体粘度降低，方便抽真空，排除小分子和水分，使得聚酰胺阻燃材料颜色和性能优异。
进一步地，所述双螺杆挤出机的主机转速300～500r/min，侧喂转速150r/min。通过高转速，从而使阻燃剂均匀分散在聚酰胺基体中，提高了阻燃协效剂的分散度。
本发明所述可激光打标无卤阻燃聚酰胺材料与现有技术比较，具有如下显著优点：
(1)本发明提供了一种可激光打标无卤阻燃聚酰胺材料，通过特定的组分和工艺，实现0.8mm的V-0阻燃，可激光打标，满足电子电器产品对激光打标和阻燃的要求。同时具有良好的力学性能，拉伸强度可达145MPa，弯曲强度达到230MPa，悬臂梁缺口冲击强度达到9KJ/m2，可以完全满足电子电器尼龙材料对阻燃材料的要求，尤其适用于接插件产品要求。
(2)本发明中通过二乙基次膦酸铝阻燃剂与阻燃协效剂复配，使得阻燃体系燃烧时受热升华，分解成H2O、CO2、NH3、NO、NO2等不燃气体，阻燃体系分解吸热过程和产生的不燃气体可以带走大量热量，极大的降低聚合物表面的温度，H2O、CO2、NH3、NO、NO2等不燃气体还可稀释空气中的氧气和聚合物分解产生的可燃气体的浓度，另外，含氮氧气体可以捕捉自由基，抑制高聚物的链式反应，发挥气相阻燃的作用。同时磷的氧化物与氮的化合物在燃烧过程中发生反应会生成P-N-P和P-O-P两种化学键，氮系阻燃剂受热分解的气体与磷系阻燃剂分解产生的焦磷酸保护膜通过发泡作用形成P-C泡沫隔层，粘附在材料表面，使得材料表面迅速膨胀，中断燃烧连锁反应，降低热传导效率。达到阻止复合材料的燃烧及产生滴落的效果，具有成本低、无卤环保、颜色稳定、力学性能高以及阻燃效果好的特点。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，对依据本发明提出的可激光打标无卤阻燃聚酰胺材料，其具体实施方式、特征及其功效，详细说明如后。下面结合具体实施方式，对本发明做进一步说明。
具体实施方式中的材料来源：
聚酰胺树脂：PA6(B280A，相对粘度＝2.8)，威名石化有限公司；PA66(EP158，相对粘度＝2.68)：浙江华峰热塑性聚氨酯有限公司；
无碱玻璃纤维：560A(直径为10～14um，长度为3.0～4.5mm)，巨石集团；
二乙基次膦酸铝阻燃剂：ADP-33(P含量为23.0～24.0％，粒径20～40μm)，青岛欧普瑞新材料有限公司；
阻燃协效剂：MPP，索尔维集团；纳米蒙脱土(蒙脱石含量96～98％，叠层厚度：＜25nm，含湿量：＜3％)，浙江丰虹新材料股份有限公司；
激光打标助剂：默克8825(PH值：7～9，有效物质含量：99.9％)，默克公司；和崎润HZ889(有效物质含量：98％)，和崎润公司；
抗氧剂：抗氧剂1098(分子量：637，熔点156～162℃)，抗氧剂168(分子量：647，熔点183～187℃)，天津利安隆新材料股份有限公司；
润滑剂：PETS(酸值：≤2，熔点：60-65℃)，美国龙沙公司；硅酮粉(ST-LS100，有效物质含量：99.0％，粒径10～20μm)，星贝达化工材料有限公司。
实施例1
一种可激光打标无卤阻燃聚酰胺材料，按照重量份数计算，包括如下组分：PA6树脂为8份、PA66树脂为46份、ADP为15份、MPP为5份、纳米蒙脱土为0.5份、抗氧剂1098为0.2份、抗氧剂168为0.2份、PETS为0.3份、默克8825为0.3份和无碱玻璃纤维为25份。
一种可激光打标无卤阻燃聚酰胺材料的制备方法，包括如下操作步骤：
(1)将聚酰胺树脂于90℃温度下烘烤4h，备用；
(2)按重量配比称取烘烤后的聚酰胺树脂、抗氧剂、激光打标助剂、润滑剂、二乙基次膦酸铝阻燃剂和阻燃协效剂，放入高速混合机中共混10min，得到混合物；
(3)将步骤2中得到的混合物从双螺杆挤出机的主喂料口下料，
(4)将无碱玻璃纤维从双螺杆挤出机的侧喂料加入，通过长径比40：1的双螺杆挤出机进行熔融挤出、造粒；一区40℃、二区230℃、三区230℃、四区230℃、五区210℃、六区210℃、七区210℃、八区230℃、九区230℃、模头温度240℃，主机转速为400r/min，
(5)将生产出的粒子110℃温度下烘烤4h，制得可激光打标无卤阻燃聚酰胺材料。
实施例2
一种可激光打标无卤阻燃聚酰胺材料，按照重量份数计算，包括如下组分：PA6树脂为42份、PA66树脂为8份、ADP为18份、MPP为6份、纳米蒙脱土为0.6份、抗氧剂1098为0.2份、抗氧剂168为0.2份、和崎润HZ889为0.3份、PETS为0.3份和无碱玻璃纤维为25份。
一种可激光打标无卤阻燃聚酰胺材料的制备方法，包括如下操作步骤：
(1)将聚酰胺树脂于95℃温度下烘烤3h，备用；
(2)按重量配比称取烘烤后的聚酰胺树脂、抗氧剂、激光打标助剂、润滑剂、二乙基次膦酸铝阻燃剂和阻燃协效剂，放入高速混合机中共混10min，得到混合物；
(3)将步骤2中得到的混合物从双螺杆挤出机的主喂料口下料；
(4)将无碱玻璃纤维从双螺杆挤出机的侧喂料加入，通过长径比40：1的双螺杆挤出机进行熔融挤出、造粒；一区40℃、二区230℃、三区230℃、四区230℃、五区210℃、六区210℃、七区210℃、八区230℃、九区230℃、模头温度240℃，主机转速为400r/min；
(5)将生产出的粒子120℃温度下烘烤3h，制得可激光打标无卤阻燃聚酰胺材料。
实施例3
一种可激光打标无卤阻燃聚酰胺材料，按照重量份数计算，包括如下组分：PA6树脂为54份、ADP为15份、MPP为5份、纳米蒙脱土为0.5份、抗氧剂1098为0.2份、抗氧剂168为0.2份、和崎润HZ889为0.3份、硅酮粉为0.3份和无碱玻璃纤维为25份。
一种可激光打标无卤阻燃聚酰胺材料的制备方法，包括如下操作步骤：
(1)将聚酰胺树脂于95℃温度下烘烤3h，备用；
(2)按重量配比称取烘烤后的聚酰胺树脂、抗氧剂、激光打标助剂、润滑剂、二乙基次膦酸铝阻燃剂和阻燃协效剂，放入高速混合机中共混15min，得到混合物；
(3)将步骤2中得到的混合物从双螺杆挤出机的主喂料口下料；
(4)将无碱玻璃纤维从双螺杆挤出机的侧喂料加入，通过长径比40：1的双螺杆挤出机进行熔融挤出、造粒；一区40℃、二区230℃、三区230℃、四区230℃、五区210℃、六区210℃、七区210℃、八区230℃、九区230℃、模头温度240℃，主机转速为300r/min；
(5)将生产出的粒子120℃温度下烘烤3h，制得可激光打标无卤阻燃聚酰胺材料。
实施例4
一种可激光打标无卤阻燃聚酰胺材料，按照重量份数计算，包括如下组分：PA6树脂为41.2份、PA66树脂为8份、ADP为18份、MPP为6份、纳米蒙脱土为0.6份、抗氧剂1098为0.2份、抗氧剂168为0.2份、默克8825为0.5份、硅酮粉为0.3份和无碱玻璃纤维为25份。
一种可激光打标无卤阻燃聚酰胺材料的制备方法，包括如下操作步骤：
(1)将聚酰胺树脂于95℃温度下烘烤3h，备用；
(2)按重量配比称取烘烤后的聚酰胺树脂、抗氧剂、激光打标助剂、润滑剂、二乙基次膦酸铝阻燃剂和阻燃协效剂，放入高速混合机中共混10min，得到混合物；
(3)将步骤2中得到的混合物从双螺杆挤出机的主喂料口下料；
(4)将无碱玻璃纤维从双螺杆挤出机的侧喂料加入，通过长径比40：1的双螺杆挤出机进行熔融挤出、造粒；一区40℃、二区230℃、三区230℃、四区230℃、五区210℃、六区210℃、七区210℃、八区230℃、九区230℃、模头温度240℃，主机转速为500r/min；
(5)将生产出的粒子120℃温度下烘烤3h，制得可激光打标无卤阻燃聚酰胺材料。
实施例5
一种可激光打标无卤阻燃聚酰胺材料，按照重量份数计算，包括如下组分：PA6树脂为41.2份、PA66树脂为8份、ADP为18份、MPP为6份、纳米蒙脱土为0.6份、抗氧剂1098为0.2份、抗氧剂168为0.2份、和崎润HZ889为0.5份、硅酮粉为0.3份和无碱玻璃纤维为25份。
一种可激光打标无卤阻燃聚酰胺材料的制备方法，包括如下操作步骤：
(1)将聚酰胺树脂于100℃温度下烘烤3h，备用；
(2)按重量配比称取烘烤后的聚酰胺树脂、抗氧剂、激光打标助剂、润滑剂、二乙基次膦酸铝阻燃剂和阻燃协效剂，放入高速混合机中共混12min，得到混合物；
(3)将步骤2中得到的混合物从双螺杆挤出机的主喂料口下料；
(4)将无碱玻璃纤维从双螺杆挤出机的侧喂料加入，通过长径比40：1的双螺杆挤出机进行熔融挤出、造粒；一区40℃、二区230℃、三区230℃、四区230℃、五区210℃、六区210℃、七区210℃、八区230℃、九区230℃、模头温度240℃，主机转速为400r/min；
(5)将生产出的粒子120℃温度下烘烤3h，制得可激光打标无卤阻燃聚酰胺材料。
对比例1
一种可激光打标无卤阻燃聚酰胺材料，按照重量份数计算，包括如下组分：PA6树脂为8份、PA66树脂为46份、ADP为15份、MPP为5份、抗氧剂1098为0.2份、抗氧剂168为0.2份、PETS为0.3份和无碱玻璃纤维为25份。
一种可激光打标无卤阻燃聚酰胺材料的制备方法，包括如下操作步骤：
(1)将聚酰胺树脂于95℃温度下烘烤3h，备用；
(2)按重量配比称取烘烤后的聚酰胺树脂、抗氧剂、激光打标助剂、润滑剂、二乙基次膦酸铝阻燃剂和阻燃协效剂，放入高速混合机中共混10min，得到混合物；
(3)将步骤2中得到的混合物从双螺杆挤出机的主喂料口下料；
(4)将无碱玻璃纤维从双螺杆挤出机的侧喂料加入，通过长径比40：1的双螺杆挤出机进行熔融挤出、造粒；一区40℃、二区230℃、三区230℃、四区230℃、五区210℃、六区210℃、七区210℃、八区230℃、九区230℃、模头温度240℃，主机转速为500r/min；
(5)将生产出的粒子120℃温度下烘烤3h，制得可激光打标无卤阻燃聚酰胺材料。
对比例2
一种可激光打标无卤阻燃聚酰胺材料，按照重量份数计算，包括如下组分：PA6树脂为41.7份、PA66树脂为8份、ADP为18份、MPP为6份、纳米蒙脱土为0.6份、抗氧剂1098为0.2份、抗氧剂168为0.2份、硅酮粉为0.3份和无碱玻璃纤维为25份。
一种可激光打标无卤阻燃聚酰胺材料的制备方法，包括如下操作步骤：
(1)将聚酰胺树脂于90℃温度下烘烤4h，备用；
(2)按重量配比称取烘烤后的聚酰胺树脂、抗氧剂、润滑剂、二乙基次膦酸铝阻燃剂和阻燃协效剂，放入高速混合机中共混10min，得到混合物；
(3)将步骤2中得到的混合物从双螺杆挤出机的主喂料口下料，
(4)将无碱玻璃纤维从双螺杆挤出机的侧喂料加入，通过长径比40：1的双螺杆挤出机进行熔融挤出、造粒；一区40℃、二区230℃、三区230℃、四区230℃、五区210℃、六区210℃、七区210℃、八区230℃、九区230℃、模头温度240℃，主机转速为500r/min，
(5)将生产出的粒子110℃温度下烘烤4h，制得可激光打标无卤阻燃聚酰胺材料。
对比例3
一种可激光打标无卤阻燃聚酰胺材料，按照重量份数计算，包括如下组分：PA6树脂为8份、PA66树脂为46份、MPP为15份、抗氧剂1098为0.2份、抗氧剂168为0.2份、PETS为0.3份、默克8825为0.3份和无碱玻璃纤维为25份。
一种可激光打标无卤阻燃聚酰胺材料的制备方法，包括如下操作步骤：
(1)将聚酰胺树脂于95℃温度下烘烤3h，备用；
(2)按重量配比称取烘烤后的聚酰胺树脂、抗氧剂、激光打标助剂、润滑剂、MPP阻燃剂，放入高速混合机中共混10min，得到混合物；
(3)将步骤2中得到的混合物从双螺杆挤出机的主喂料口下料；
(4)将无碱玻璃纤维从双螺杆挤出机的侧喂料加入，通过长径比40：1的双螺杆挤出机进行熔融挤出、造粒；一区40℃、二区230℃、三区230℃、四区230℃、五区210℃、六区210℃、七区210℃、八区230℃、九区230℃、模头温度240℃，主机转速为500r/min；
(5)将生产出的粒子120℃温度下烘烤3h，制得可激光打标无卤阻燃聚酰胺材料。
性能结果
将实施例1～5以及对比实施例1～2得到的阻燃PA6材料于100-120℃烘箱干燥4h后注塑标准测试样条，对上述各实施例的标准测试样条进行力学性能测试，拉伸强度按照ISO527—2012测试，简支梁缺口冲击强度按照ISO179—2010进行简支梁缺口冲击性能测试，弯曲强度按照ISO178-2019进行测试，其中UL94阻燃测试按照1.6mm样条测试标准UL94-2018测试，激光打标效果考察需使用激光打标机对样板进行激光雕刻后做效果比对。
测试结果如表1所示：
表1.实施例阻燃增强PBT结果
Figure BDA0003681580630000091
由表中可知，本发明通过添加激光打标助剂，使得材料具有可激光标识性，且满足在高湿热条件下具有较高的稳定性。同时具有良好的力学性能，拉伸强度可达145MPa，弯曲强度达到230MPa，悬臂梁缺口冲击强度9KJ/m2，可以完全满足电子电器对阻燃聚酰胺材料的要求并且激光标记清晰，尤其适用于对产品有标记需求的电子接插件的材料要求。
对比例1相对于实施例1，没有掺加纳米蒙脱土和激光打标助剂，可知其不仅激光打标效果降低了2颗星，同时其拉伸强度降低了6.6MPa，弯曲强度降低了5.1MPa，阻燃等级为V-1，说明本发明采用负载活性组分的纳米蒙脱土与阻燃剂配伍使用，能够促进成炭交联，使磷氮系膨胀型阻燃材料的分解温度大大提高，从而改善了磷氮系膨胀型阻燃材料在有机聚合物中的热稳定性。
对比例2相对于实施例1，没有掺加激光打标助剂，可知其激光打标效果降低了2颗星，说明激光打标助剂能够促使聚酰胺材料更好的吸收激光能量转化成热能，对塑料产生加热作用，从而进一步促进聚酰胺材料表面的碳化、蒸发及化学反应。
对比例3相对于实施例1，没有掺加二乙基次膦酸铝阻燃剂和纳米蒙脱土，只使用了MPP阻燃剂，可知其阻燃等级仅为V-2，同时力学性能也有一定的减小，说明MPP阻燃剂单独用于改性聚酰胺材料效果不佳，本发明通过阻燃协效剂与二乙基次膦酸铝阻燃剂复配，组成磷氮系膨胀型纳米复合阻燃体系，提高聚酰胺树脂的阻燃特性。
本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种可激光打标无卤阻燃聚酰胺材料，其特征在于，包括如下重量份的各组分：聚酰胺树脂45-55份，无碱玻璃纤维22-28份，二乙基次膦酸铝阻燃剂12-18份，阻燃协效剂5-10份，激光打标助剂0-0.5份，抗氧剂0.2～0.4份，润滑剂0.3份，所述抗氧剂包括主抗氧剂和辅抗氧剂，所述主抗氧剂和所述辅抗氧剂按照1:1的比例复配。
2.根据权利要求1所述的可激光打标无卤阻燃聚酰胺材料，其特征在于，所述阻燃协效剂为MPP、MCA和纳米蒙脱土的一种或多种。
3.根据权利要求2所述的可激光打标无卤阻燃聚酰胺材料，其特征在于，所述阻燃协效剂为MPP和纳米蒙脱土按照10:1的比例复配。
4.根据权利要求1~3任一项所述的可激光打标无卤阻燃聚酰胺材料，其特征在于，所述激光打标助剂为默克8825和和崎润HZ889的一种。
5.根据权利要求1~3任一项所述的可激光打标无卤阻燃聚酰胺材料，其特征在于，所述主抗氧剂为抗氧剂1098和抗氧剂1010的一种。
6.根据权利要求1~3任一项所述的可激光打标无卤阻燃聚酰胺材料，其特征在于，所述辅抗氧剂为抗氧剂168、抗氧剂626和抗氧剂627的一种。
7.根据权利要求1~3任一项所述的可激光打标无卤阻燃聚酰胺材料，其特征在于，所述润滑剂为PETS、硅酮粉的一种或多种。
8.一种可激光打标无卤阻燃聚酰胺材料的制备方法，其特征在于，包括如下操作步骤：
将聚酰胺树脂于90~100℃温度下烘烤3-4h，备用；
按重量配比称取烘烤后的聚酰胺树脂、抗氧剂、激光打标助剂、润滑剂、二乙基次膦酸铝阻燃剂和阻燃协效剂，放入高速混合机中共混10~20min，得到混合物；将步骤2中得到的混合物从双螺杆挤出机的主喂料口下料，
将无碱玻璃纤维从双螺杆挤出机的侧喂料加入，经熔融挤出、造粒；
将生产出的粒子110~130℃温度下烘烤3~4h，制得可激光打标无卤阻燃聚酰胺材料。
9.根据权利要求8所述的可激光打标无卤阻燃聚酰胺材料的制备方法，其特征在于，所述双螺杆挤出机的长径比为40：1，料筒各段温度设置为：一区35～45℃、二区210～230℃、三区230～240℃、四区230～240℃、五区190～210℃、六区190～210℃、七区190～210℃、八区220～240℃、九区220～240℃和模头温度220～240℃。
10.根据权利要求8所述的可激光打标无卤阻燃聚酰胺材料的制备方法，其特征在于，所述双螺杆挤出机的主机转速300～500r/min，侧喂转速150 r/min。
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