【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于尼龍材料，具體涉及一種阻燃增強(qiáng)增韌尼龍復(fù)合材料及其制備方法和汽車內(nèi)飾材料。
技術(shù)介紹
1、尼龍因具有良好的力學(xué)性能、電性能、耐熱性、韌性、耐油性、耐磨性、自潤滑性和耐化學(xué)藥品性等優(yōu)良性能，從而被廣泛地應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。然而，未經(jīng)改性的尼龍其阻燃性能較差，其垂直燃燒只能達(dá)到ul94?v-2級，氧指數(shù)為24左右，并且在燃燒過程中產(chǎn)生滴落，屬于易燃材料，在使用過程中極易引發(fā)火災(zāi)。因此，對尼龍的阻燃改性成為當(dāng)今學(xué)術(shù)界與工業(yè)界共同關(guān)注與攻關(guān)的課題。
2、近年來，尼龍中應(yīng)用較廣的無鹵阻燃劑是紅磷和三聚氰胺鹽類。紅磷具有很高的阻燃效率并能改善制品的抗電弧性，但其儲存及顏色方面的局限性大大限制了其在尼龍中的應(yīng)用，一般只應(yīng)用于尼龍6中。另一種在尼龍中使用的無鹵阻燃劑是三聚氰胺鹽，主要是三聚氰胺尿酸鹽和磷酸鹽。它們具有較好的阻燃效率，但熱穩(wěn)定性較差，且由于易吸潮而使得制品在潮濕環(huán)境下電性能較差。
3、同時(shí)，阻燃劑之間的配比以及阻燃劑在尼龍基體的分散情況是影響阻燃效果的直接原因，并且阻燃劑的加入可能導(dǎo)致尼龍的沖擊強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度等力學(xué)性能下降。目前隨著對各種工程塑料的要求越來越高，在滿足制品阻燃性能的同時(shí)，需要對尼龍進(jìn)行增強(qiáng)改性。
4、因此，在本領(lǐng)域中，亟需開發(fā)一種改性尼龍復(fù)合材料，其兼具良好的阻燃性能和力學(xué)性能。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本專利技術(shù)的目的在于提供一種阻燃增強(qiáng)增韌尼龍復(fù)合材料及其制備方法和汽車內(nèi)飾材料。本專利技術(shù)提供的阻燃增強(qiáng)增
2、為達(dá)到此專利技術(shù)目的，本專利技術(shù)采用以下技術(shù)方案：
3、第一方面，本專利技術(shù)提供一種阻燃增強(qiáng)增韌尼龍復(fù)合材料，所述阻燃增強(qiáng)增韌尼龍復(fù)合材料的原料按照重量份數(shù)計(jì)包括如下組分：
4、
5、所述改性玻璃纖維是被仿貽貝材料經(jīng)過改性得到的玻璃纖維；
6、所述改性阻燃劑是被仿貽貝材料經(jīng)過改性得到的阻燃劑。
7、首先，本專利技術(shù)利用聚己內(nèi)酯(簡稱為pcl)、甘油和二元異氰酸酯原位聚合反應(yīng)生成的聚氨酯彈性體(簡稱為cpu)作為軟鏈段，從而起到對復(fù)合材料進(jìn)行增韌的作用；其次，本專利技術(shù)加入改性阻燃劑來增強(qiáng)材料的阻燃性能和界面性能；此外，針對提高復(fù)合材料的界面增強(qiáng)作用主要包括如下兩方面：一方面是利用尼龍、改性阻燃劑和改性玻璃纖維參與原位聚氨酯彈性體的生成，即通過界面反應(yīng)來增加界面的粘附力，具體為在原位生成聚氨酯彈性體的過程中，由于尼龍結(jié)構(gòu)中具有末端氨基和羧基，改性玻璃纖維表面有大量硅羥基，阻燃劑分子結(jié)構(gòu)中也包含羥基或者氨基或者可以形成氫鍵的基團(tuán)，均能夠同時(shí)與異氰酸酯基團(tuán)發(fā)生反應(yīng)，并在反應(yīng)擠出過程中發(fā)生原位相容，從而提高了改性玻璃纖維、改性阻燃劑與尼龍基體之間的界面粘附性，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)高增韌的目的；另一方面，本專利技術(shù)通過貽貝仿生材料進(jìn)行改性阻燃劑、尼龍與改性玻璃纖維的粘合，其具有低成本、制備方便以及能夠通過螯合作用快速在材料表面形成改性涂層的優(yōu)勢，而且利用貽貝仿生材料進(jìn)行表面修飾能夠使鐵離子在原子水平上分散，且鐵鹽經(jīng)常被單獨(dú)用作阻燃劑或抑煙劑，有利于提高其與阻燃劑之間的協(xié)同作用，最終可獲得高效阻燃材料。
8、在本專利技術(shù)中，通過調(diào)控上述各個(gè)組分的重量份數(shù)，使得制備得到的組分之間實(shí)現(xiàn)最佳的界面增強(qiáng)效果，以至于最大程度地平衡材料的阻燃性能和增韌性能，從而制備出高效增韌阻燃尼龍復(fù)合材料。
9、在本專利技術(shù)中，尼龍的重量份數(shù)為25-65份，例如可以為25份、30份、35份、40份、45份、50份、55份、60份、65份等。
10、在本專利技術(shù)中，聚己內(nèi)酯的重量份數(shù)為5-20份，例如可以為5份、8份、10份、12份、15份、18份、20份等。
11、在本專利技術(shù)中，甘油的重量份數(shù)為0.5-2份，例如可以為0.5份、0.8份、1份、1.2份、1.5份、1.8份、2份等。
12、在本專利技術(shù)中，二元異氰酸酯的重量份數(shù)為3-15份、例如可以為3份、3.5份、4份、4.5份、5份、5.5份、6份、6.5份、7份、7.5份、8份、10份、12份、15份等。
13、在本專利技術(shù)中，改性玻璃纖維的重量份數(shù)為10-40份，例如可以為10份、15份、20份、25份、30份、35份、40份等。
14、在本專利技術(shù)中，改性阻燃劑的重量份數(shù)為2-10份，例如可以為2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份、10份等。
15、優(yōu)選地，所述阻燃增強(qiáng)增韌尼龍復(fù)合材料的原料按照重量份數(shù)計(jì)包括如下組分：
16、
17、優(yōu)選地，所述尼龍包括pa1010、pa6、pa66或pa610中的任意一種或至少兩種的組合，優(yōu)選為pa66。
18、優(yōu)選地，所述二元異氰酸酯包括甲苯二異氰酸酯(tdi)、二苯基甲烷二異氰酸酯(mdi)、六亞甲基二異氰酸酯(hdi)、異佛爾酮二異氰酸酯(ipdi)或二環(huán)己基甲烷-4,4'-二異氰酸酯(hmdi)中的任意一種或至少兩種的組合，優(yōu)選為二苯基甲烷二異氰酸酯。
19、優(yōu)選地，所述改性玻璃纖維的制備原料按照重量份數(shù)計(jì)包括以下組分：仿貽貝材料0.01-3份和玻璃纖維10-40份，優(yōu)選為仿貽貝材料0.1-0.3份和玻璃纖維25-35份。
20、在本專利技術(shù)中，仿貽貝材料的重量份數(shù)為0.01-3份，例如可以為0.01份、0.05份、0.1份、0.15份、0.2份、0.25份、0.3份、0.5份、1份、2份、3份等。
21、在本專利技術(shù)中，玻璃纖維的重量份數(shù)為10-40份，例如可以為10份、11份、12份、13份、14份、15份、16份、17份、18份、19份、20份、22份、25份、28份、30份、32份、35份、38份、40份等。
22、優(yōu)選地，所述仿貽貝材料包括單寧酸鐵。
23、在本專利技術(shù)中，加入單寧酸鐵組分具有如下作用：①加入單寧酸鐵(簡稱為ta-fe3+)，能夠利用鐵離子形成fe2o3以便催化炭化；②利用阻燃劑和鐵元素之間具有協(xié)同作用，不僅催化單寧酸的熱分解，且能夠通過苯基環(huán)化合物交聯(lián)基體形成難燃的致密炭層；形成的致密炭層還能夠減少整體的質(zhì)量損失和熱量傳遞，減緩了聚合物降解，從而提高凝聚相的阻燃性；③利用ta-fe3+進(jìn)行表面修飾能夠使鐵離子在原子水平上分散，從而提高復(fù)合材料的極限氧指數(shù)；④鐵鹽具有煙霧抑制作用，其與阻燃劑能夠協(xié)同抑制煙霧中毒；⑤ta-fe3+配合物因其具有低成本、制備方便和強(qiáng)粘附特性的優(yōu)勢，并能夠通過螯合作用快速在材料表面形成改性涂層，而在工業(yè)上具有潛在的應(yīng)用前景。因此，單寧酸鐵組分不可替代。
24、優(yōu)選地，所述改性阻燃劑的制備原料按照重量份數(shù)計(jì)包括以下組分：仿貽貝材料0.01-1份和阻燃劑2-10份，仿貽貝材料的重量份數(shù)例如可以為0.01份、0.05份、0.1份、0.15份、0.2份、0.25份、0.3份、0.5份、1份等；阻燃劑的重量份數(shù)為2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份、本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種阻燃增強(qiáng)增韌尼龍復(fù)合材料，其特征在于，所述阻燃增強(qiáng)增韌尼龍復(fù)合材料的原料按照重量份數(shù)計(jì)包括如下組分：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻燃增強(qiáng)增韌尼龍復(fù)合材料，其特征在于，所述阻燃增強(qiáng)增韌尼龍復(fù)合材料的原料按照重量份數(shù)計(jì)包括如下組分：
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的阻燃增強(qiáng)增韌尼龍復(fù)合材料，其特征在于，所述尼龍包括PA1010、PA6、PA66或PA610中的任意一種或至少兩種的組合，優(yōu)選為PA66；
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的阻燃增強(qiáng)增韌尼龍復(fù)合材料，其特征在于，所述改性阻燃劑的制備原料按照重量份數(shù)計(jì)包括以下組分：仿貽貝材料0.01-1份和阻燃劑2-10份；
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的阻燃增強(qiáng)增韌尼龍復(fù)合材料，其特征在于，所述增韌劑包括三元乙丙橡膠類化合物、甲基丙烯酸甲酯-丁二稀-苯乙烯類化合物、馬來酸酐接枝低密度聚乙烯或馬來酸酐接枝苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物中的任意一種或至少兩種的組合；
6.一種制備根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的阻燃增強(qiáng)增韌尼龍復(fù)合材料的方法，其特征在于，所述方法包括以下
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述預(yù)混的過程還包括加入增韌劑、偶聯(lián)劑、抗氧劑和潤滑劑；
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述預(yù)混的溫度為150-200℃，轉(zhuǎn)速為50-80rpm；
9.根據(jù)權(quán)利要求6-8中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述擠出后還依次包括冷卻、干燥和切粒處理。
10.一種汽車內(nèi)飾材料，其特征在于，所述汽車內(nèi)飾材料包括根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的阻燃增強(qiáng)增韌尼龍復(fù)合材料。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種阻燃增強(qiáng)增韌尼龍復(fù)合材料，其特征在于，所述阻燃增強(qiáng)增韌尼龍復(fù)合材料的原料按照重量份數(shù)計(jì)包括如下組分：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻燃增強(qiáng)增韌尼龍復(fù)合材料，其特征在于，所述阻燃增強(qiáng)增韌尼龍復(fù)合材料的原料按照重量份數(shù)計(jì)包括如下組分：
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的阻燃增強(qiáng)增韌尼龍復(fù)合材料，其特征在于，所述尼龍包括pa1010、pa6、pa66或pa610中的任意一種或至少兩種的組合，優(yōu)選為pa66；
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的阻燃增強(qiáng)增韌尼龍復(fù)合材料，其特征在于，所述改性阻燃劑的制備原料按照重量份數(shù)計(jì)包括以下組分：仿貽貝材料0.01-1份和阻燃劑2-10份；
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的阻燃增強(qiáng)增韌尼龍復(fù)合材料，其特征在于，所述增韌劑包括三元乙丙橡膠類化合物、...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：劉春艷，張梅，
申請(專利權(quán))人：上海中鐳新材料科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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