阻燃型聚酰胺复合材料及其制备装置、制备方法与流程

专利2026-10-02  5


本发明涉及聚酰胺复合材料,具体为阻燃型聚酰胺复合材料及其制备装置、制备方法。


背景技术:

1、聚酰胺作为五大通用工程塑料中最大的品种,聚酰胺与玻璃纤维具有很好亲和性,经过玻璃纤维强化后不仅力学性能和耐热性大幅提高,而且其流动性队温度敏感,适合注塑成型复杂结构件或大型结构件,聚酰胺在汽车、低压电器、道路交通等方面得到广泛的应用。塑料材料在电器载流部件使用时,必须具备一定的阻燃性能。尽管很多聚酰胺树脂品种具有自熄性,但作为电器结构件使用时,一般需进行增强改性来提高其热变形温度和力学性能,而纤维强化后的聚酰胺不再具有自熄的特性。

2、经检索,中国专利公开号为cn115216145b的专利公开了一种高抗冲导电聚酰胺复合材料,按重量份计,包括以下组分:60~100份聚酰胺树脂,0~40份增强填料,3~15份导电纤维,0.03~1份碳纳米管,0.15~10份润滑剂;所述润滑剂与碳纳米管的用量配比为5:1~20:1。本发明在导电纤维/聚酰胺体系中引入合适的碳纳米管,通过调控碳纳米管与润滑剂的用量配比,赋予了聚酰胺复合材料优良的导电性能和良好的抗冲击韧性,进一步拓宽了聚酰胺复合材料的应用范围。

3、现有的技术依靠聚酰胺的自熄性满足不了在电子电气领域的阻燃要求,导致现有的聚酰胺材料阻燃效果较差的问题,而且在针对原料混合加工的过程中,其原料混合不彻底会导致挤出机对于原料熔融混合不均匀的问题,会直接影响到成品材料的质量。鉴于此,我们提出一种阻燃型聚酰胺复合材料及其制备装置、制备方法。


技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种阻燃型聚酰胺复合材料及其制备装置、制备方法,以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:

3、阻燃型聚酰胺复合材料,包括以下重量份数配比的原料:聚酰胺母粒40-65份、阻燃剂5-9份、导电剂3-6份、填料5-7份、腐蚀抑制剂2-6份和加工助剂0.5-1份。

4、优选的,所述阻燃剂为烷基次膦酸盐、多聚磷酸金属盐和含硅化合物的复配物,其中烷基次膦酸盐6-10份、多聚磷酸金属盐3-5份和含硅化合物5-8份,所述多聚磷酸金属盐为三偏磷酸盐、四偏磷酸盐、五偏磷酸盐、六偏磷酸盐或三维交联的笼状或支链网状结构的超磷酸盐,其中,金属离子为ca2+,ba2+或zn2+,所述的含硅化合物为高岭土。

5、优选的,所述导电剂按重量比,其组成如下:异氟尔酮二异氰酸酯1-3份、碳硼烷二醇1-4份、改性石墨烯纳米片0.3-0.7份。

6、优选的,所述填料为玻璃纤维,所述腐蚀抑制剂为尼龙6i/6t,所述加工助剂为抗氧剂和润滑剂。

7、阻燃型聚酰胺复合材料的制备装置,用于阻燃型聚酰胺复合材料的混合制备,包括机体、混合机构、粉碎机构和釜盖;

8、所述釜盖固定安装在机体的上端口,用于对机体的机口封盖;

9、混合机构设置在机体的内部,用于对原料进行上下循环混合;

10、粉碎机构设置在釜盖上,用于对原料母粒进行粉碎作用,辅助混合机构对原料的混合;

11、所述混合机构包括驱动电机、十字架和循环筒,所述驱动电机的输出端固定安装有主轴,所述十字架固定安装在主轴上,所述十字架上固定安装有副轴,所述主轴上固定安装有螺旋叶片,所述主轴贯穿循环筒的内部。

12、优选的,所述循环筒的底部固定安装有支撑件,所述支撑件的下端固定安装在机体的内部,所述驱动电机固定安装在釜盖上,所述副轴上固定安装有搅拌杆,所述机体的外壁固定安装有支撑架,所述机体的底部开设有出料口,通过主轴的转动带动副轴和搅拌杆对机体内部的原料进行混合搅拌,同时其螺旋叶片在循环筒的作用下将机体的底部原料向上进行输送,达到循环搅拌混合的目的。

13、优选的,所述粉碎机构包括粉碎箱和粉碎电机,所述粉碎箱的外壁固定安装有传动箱,所述粉碎电机固定安装在传动箱上,所述粉碎箱的内部转动连接有粉碎辊,所述粉碎辊固定安装在粉碎电机的输出端上,通过粉碎机构的设置可对一些原料母粒进行粉碎作用,有利于原料的充分混合,同时也可加快后期挤出机的对原料的熔融速度,提高阻燃型聚酰胺复合材料的制备效率。

14、优选的,所述釜盖的上表面开设有安装口,所述粉碎箱固定安装在安装口的内部,所述粉碎箱的上端口固定安装有进料斗,通过进料斗的设置可方便原料进入到粉碎箱中,起到对原料的集中导料的作用。

15、优选的,所述粉碎箱的底部固定安装有导料板,所述釜盖的上表面开设有加料口,通过导料板的设置可对粉碎后的原料进行导料作用。

16、阻燃型聚酰胺复合材料的制备方法,用于阻燃型聚酰胺复合材料,包括以下步骤:

17、s1、通过原料称重设备对原料聚酰胺母粒、阻燃剂、导电剂、填料、腐蚀抑制剂和加工助剂进行称重备用;

18、s2、将称量好备用的原料加入到阻燃型聚酰胺复合材料的制备装置中,通过对原料的粉碎及对原料的循环混合,使其原料被混合均匀,得到混合原料;

19、s3、将得到的混合原料通过加入到挤出机中进行熔融混合、挤出造粒得到阻燃聚酰胺复合材料,其中挤出机为双螺杆挤出机,双螺杆挤出机的螺杆长径比为40~48:1,螺筒温度为220~270℃,螺杆转速为200~450rpm。

20、与现有技术相比,本发明的有益效果是:

21、1、该阻燃型聚酰胺复合材料及其制备装置、制备方法,通过采用阻燃剂以烷基次膦酸盐、多聚磷酸金属盐和含硅化合物制备而成的复配物,在配合其导电剂和填料及聚酰胺母粒的混合,使其保证了保证聚酰胺复合材料在具有抗静电特性的同时,也进一步提高了聚酰胺复合材料的阻燃性,并通过加入腐蚀抑制剂可降低多聚磷酸金属盐的后期腐蚀导致的问题,保证了阻燃型聚酰胺复合材料的综合性能。

22、2、该阻燃型聚酰胺复合材料及其制备装置、制备方法,通过启动驱动电机带动主轴进行转动,使其副轴与搅拌杆对其机体的内部原料进行混合搅拌,与此同时其主轴上的螺旋叶片会在循环筒的辅助配合下,将机体底部的原料向上输送,使其原料在机体的内部被进行上下循环搅拌混合,避免原料出现混合不均匀的问题,在保证了原料混合质量的同时也缩减了原料混合的时间。

23、3、该阻燃型聚酰胺复合材料及其制备装置、制备方法,通过在釜盖上设置有粉碎机构,可将原料母粒进行粉碎作用,其颗粒状态的原料可从进料斗出加入,通过粉碎电机带动粉碎辊对其进行粉碎处理,使其粉碎后的原料可更加容易进行充分混合,达到辅助混合机构的目的,避免了后期挤出机在进行熔融混合时,出现熔融混合不均匀,混合时间长的问题,提高了成品阻燃型聚酰胺复合材料的质量。

24、4、该阻燃型聚酰胺复合材料及其制备装置、制备方法,通过设置冲洗机构,其冲洗机构上的进水连接端口可外接水泵和水箱,启动液压油缸可调节环形水管在机体的内部位置,并通过高压喷头对机体的内部进行高压冲洗,方便对机体的内部进行清理,方便下一次原料混合的使用。



技术特征:

1.阻燃型聚酰胺复合材料,其特征在于,包括以下重量份数配比的原料:聚酰胺母粒40-65份、阻燃剂5-9份、导电剂3-6份、填料5-7份、腐蚀抑制剂2-6份和加工助剂0.5-1份。

2.根据权利要求1所述的阻燃型聚酰胺复合材料,其特征在于:所述阻燃剂为烷基次膦酸盐、多聚磷酸金属盐和含硅化合物的复配物,其中烷基次膦酸盐6-10份、多聚磷酸金属盐3-5份和含硅化合物5-8份,所述多聚磷酸金属盐为三偏磷酸盐、四偏磷酸盐、五偏磷酸盐、六偏磷酸盐或三维交联的笼状或支链网状结构的超磷酸盐,其中,金属离子为ca2+,ba2+或zn2+,所述的含硅化合物为高岭土。

3.根据权利要求1所述的阻燃型聚酰胺复合材料,其特征在于:所述导电剂按重量比,其组成如下:异氟尔酮二异氰酸酯1-3份、碳硼烷二醇1-4份、改性石墨烯纳米片0.3-0.7份。

4.根据权利要求1所述的阻燃型聚酰胺复合材料,其特征在于:所述填料为玻璃纤维,所述腐蚀抑制剂为尼龙6i/6t,所述加工助剂为抗氧剂和润滑剂。

5.阻燃型聚酰胺复合材料的制备装置,用于权利要求1-4任一所述的阻燃型聚酰胺复合材料的混合制备,其特征在于,包括机体(1)、混合机构(2)、粉碎机构(3)和釜盖(5);

6.根据权利要求5所述的阻燃型聚酰胺复合材料的制备装置,其特征在于:所述循环筒(206)的底部固定安装有支撑件(207),所述支撑件(207)的下端固定安装在机体(1)的内部,所述驱动电机(201)固定安装在釜盖(5)上,所述副轴(204)上固定安装有搅拌杆(205),所述机体(1)的外壁固定安装有支撑架(8),所述机体(1)的底部开设有出料口(9)。

7.根据权利要求5所述的阻燃型聚酰胺复合材料的制备装置,其特征在于:所述粉碎机构(3)包括粉碎箱(301)和粉碎电机(302),所述粉碎箱(301)的外壁固定安装有传动箱(303),所述粉碎电机(302)固定安装在传动箱(303)上,所述粉碎箱(301)的内部转动连接有粉碎辊(306),所述粉碎辊(306)固定安装在粉碎电机(302)的输出端上。

8.根据权利要求7所述的阻燃型聚酰胺复合材料的制备装置,其特征在于:所述釜盖(5)的上表面开设有安装口(10),所述粉碎箱(301)固定安装在安装口(10)的内部,所述粉碎箱(301)的上端口固定安装有进料斗(305)。

9.根据权利要求8所述的阻燃型聚酰胺复合材料的制备装置,其特征在于:所述粉碎箱(301)的底部固定安装有导料板(304),所述釜盖(5)的上表面开设有加料口(6)。

10.阻燃型聚酰胺复合材料的制备方法,用于使用权利要求书1-4任一所述的阻燃型聚酰胺复合材料进行制备,其特征在于,包括以下步骤:


技术总结
本发明涉及聚酰胺复合材料技术领域,具体为阻燃型聚酰胺复合材料,包括以下重量份数配比的原料:聚酰胺母粒40‑65份、阻燃剂5‑9份、导电剂3‑6份、填料5‑7份、腐蚀抑制剂2‑6份和加工助剂0.5‑1份。该阻燃型聚酰胺复合材料及其制备装置、制备方法,通过采用阻燃剂以烷基次膦酸盐、多聚磷酸金属盐和含硅化合物制备而成的复配物,在配合其导电剂和填料及聚酰胺母粒的混合,使其保证了保证聚酰胺复合材料在具有抗静电特性的同时,也进一步提高了聚酰胺复合材料的阻燃性,并通过加入腐蚀抑制剂可降低多聚磷酸金属盐的后期腐蚀导致的问题,保证了阻燃型聚酰胺复合材料的综合性能。

技术研发人员:陈勋森
受保护的技术使用者:上海耐特复合材料制品有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/7/25
转载请注明原文地址: https://bbs.8miu.com/read-445751.html

最新回复(0)