本发明涉及尼龙材料增强领域，具体涉及一种深色阻燃尼龙及其制备方法。
背景技术：
pa6又名尼龙6，因具有优异的强度和耐性，良好的加工性以及极高的热稳定性，被广泛的应用到工业产品中。现有技术中多用玻纤对pa6进行增强改性，赋予产品更高的强度，但是在一些电动工具发热元件周边以及一些工业电气上，需要产品具有一定的阻燃性能，有些产品甚至要求材料阻燃级别达到v0。因此，这些尼龙材料会在组分中加入大量的阻燃剂，然而这种做法阻碍了颜料、玻璃纤维与pa6树脂之间相互的融合，而玻璃纤维与pa6树脂的不充分融合使得产品表面浮纤严重，同时颜料与pa6树脂的不充分融合又使得颜料的着色能力下降(以深蓝色产品为例，产品缺陷具体体现在l值和b值较大)；此外，这类产品在连续注塑一段时间后，颜料发生析出现象，粘附在模具表面上，降低了产品的注塑效率。
技术实现要素：
基于现有技术存在的缺陷，本发明的目的在于提供了一种深色阻燃尼龙，该产品通过特殊的组分选择及处理，不仅提高了其组分中色粉的着色能力，同时各组分充分融合，解决了现有阻燃尼龙产品色粉析出以及表面浮纤的问题。
为了达到上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种深色阻燃尼龙，包括以下重量份的组分：
pa6树脂42～44份、玻璃纤维30～35份、阻燃剂20～30份、抗氧剂0.15～0.25份、润滑剂0.3～0.6份；所述尼龙的组分还包括色料，所述色料包括白色粉0.25～0.35份及深色色粉1.5～1.7份；所述色料及润滑剂经过超声破碎处理，所述润滑剂为超支化润滑剂。
本发明所述深色阻燃尼龙的组分中，通过添加特定的超支化润滑剂，可有效增强各组分间的融合性，促使玻璃纤维与树脂连接更加紧密，抑制浮纤现象；通过润滑剂及色料的超声破碎，可使色料在混合过程中分布更加均匀，即使在组分中引入大含量的阻燃剂也依然可保障最终产品的着色能力，不会发生色料析出的情况。
优选地，所述超支化润滑剂包含超支化结构的端羟基聚酯；
更优选地，所述超支化润滑剂为武汉超支化树脂hyperc100。
所述hyperc100润滑剂具有“超支化”结构的端羟基聚酯，其特殊结构能渗入到分子链内部，降低分子链间的作用力，带动分子链快速运动、降低加工温度、提高熔融指数、提高填料用量以降低成本、消除浮纤现象；该组分润湿能力强，可与本申请所述尼龙中的组分充分相容，避免组分尤其是色料的析出，同时保持其原有的机械力学性能。
优选地，所述润滑剂的重量份数为0.4～0.5份。
所述优选范围内的润滑剂可使产品中的各组分充分融合，保障产品在制备后不出现色料析出及浮纤现象。
优选地，所述超声破碎处理的频率为24～26khz，处理的时间为3.5～4.5h。
更优选地，所述色料及润滑剂经超声破碎处理后的粒径≤200nm。
所述粒径下的润滑剂及色料可充分融合树脂及玻璃纤维，制备的产品性质更加稳定。
优选地，所述玻璃纤维为短切玻璃纤维，所述短切玻璃纤维的长度为3～25mm。
短切玻璃纤维含杂量低，具有优异的干态流动性，在本申请所述尼龙的制备过程中可有效与各组分结合并分布均匀，有效提高产品的力学机械性能。
更优选地，所述玻璃纤维选自重庆玻纤ecs301hp-3-h。
所述产品纤维均匀性高，可有效与树脂结合并充分提升整体材料的机械及稳定性性能，减少浮纤现象的发生。
优选地，所述阻燃剂包括溴化聚苯乙烯。
优选地，所述抗氧剂包括胺类抗氧剂、受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂中的至少一种。
更优选地，所述抗氧剂为抗氧剂1098。
所述含量的抗氧剂可有效抑制尼龙产品在湿性环境下的自然氧化，进一步保障产品的强着色性。优选地，抗氧剂1098作为一种不变色、不污染、耐热氧化的高性能通用抗氧剂，可有效结合尼龙组分中的色料及玻纤，不易变质。
优选地，所述白色粉包括硫化锌。
优选地，所述深色色粉为炭黑、蒽醌蓝38和蒽醌紫03的混合物；更优选地，所述深色色粉中，炭黑、蒽醌蓝38和蒽醌紫03的质量比为炭黑：蒽醌蓝38：蒽醌紫03＝3:4:6。
本发明的另一目的还在于提供所述深色阻燃尼龙的制备方法，包括以下步骤：将润滑剂及色料经过超声破碎处理后搅拌混合，再按配比与其他各组分混合均匀，熔融并挤出造粒，即得所述深色阻燃尼龙。
本发明所述深色阻燃尼龙的制备方法操作步骤简单，可实现工业化大规模产品。
优选地，所述搅拌的时间为20～25min，所述熔融温度为220～240℃。
本发明的有益效果在于，本发明提供了一种深色阻燃尼龙，该产品通过在组分中添加特定的超支化润滑剂，可有效增强各组分间的融合性，促使玻璃纤维与树脂连接更加紧密，抑制浮纤现象；通过润滑剂及色料的超声破碎处理，可使色料在混合过程中分布更加均匀，即使在组分中引入大含量的阻燃剂也依然可保障最终产品的着色能力，不会发生色料析出的情况。本发明还提供了所述深色阻燃尼龙的制备方法，该方法操作步骤简单，可实现工业化大规模产品。
具体实施方式
为了更好地说明本发明的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例及对比例对本发明作进一步说明，其目的在于详细地理解本发明的内容，而不是对本发明的限制。本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。本发明实施、对比例所设计的实验试剂及仪器，除非特别说明，均为常用的普通试剂及仪器。
实施例1～4
本发明所述深色阻燃尼龙的实施例，所述产品的制备方法，包括以下步骤：
将润滑剂及色料置入超声细胞破碎机中，以25khz的频率在常温下破碎处理4h至粒径≤200nm，混合搅拌20min，随后与其他组分按比例混合均匀，转移至双螺杆挤出机中，230℃熔融共混并挤出造粒，即得所述深色阻燃尼龙。
各实施例所用原料如下，所述原料的配比如表1所示。
pa6树脂：高粘度pa6树脂，牌号hy-2800；
玻璃纤维：短切玻纤，所述短切玻璃纤维的长度为3～25mm，牌号重庆玻纤ecs301hp-3-h；
抗氧剂：抗氧剂1098；
阻燃剂：溴化聚苯乙烯，牌号xz6700；
润滑剂1：武汉超支化hyperc100；
润滑剂2：霍尼韦尔产品，润滑剂-a-c540a，该产品中不含超支化结构的端羟基聚酯，也不是超支化润滑剂；
白色粉：硫化锌；
深色色粉：炭黑、蒽醌蓝38和蒽醌紫03的混合物(炭黑：蒽醌蓝38：蒽醌紫03＝3:4:6)。
对比例1～4
对比例1～4所述产品与实施例1～4所述产品的差别仅在于组分原料配方或配比不同，所述原料的配比如表1所示。
对比例5～8
对比例5～8所述产品与实施例1～4所述产品的差别仅在于，仅在于组分原料配方或配比不同，且所述产品在制备过程中色料及润滑剂不经过超声破碎处理，所述原料的配比如表1所示。
实施例5
本实施例与实施例1的差别仅在于，所述超声破碎处理的时间为2h，处理后润滑剂及色料的粒径＞200nm(粒径分布为500nm～5μm)。
表1
效果例1
为验证本发明实施例所得尼龙的增强性能，对实施例1～5及对比例1～8所得产品经过单螺杆注塑机注塑成4cm*6cm*2mm的色板进行性能表征，所述测试结果如表2所示，所述测试项目及方法如下所示。
测试方法：
(1)着色性能：通过爱色丽7000a色差仪测量色板的l值和b值(两个值越小，说明所得产品中颜料的着色力越高)；
(2)色料析出：将材料粒子连续注塑50模后，用酒精棉擦拭模具，通过酒精棉的颜色判断材料连续注塑的析出情况；所述析出情况分为三个等级：否、轻微、严重；其中，“否”表示酒精棉擦拭后保持原色；“轻微”表示酒精棉在擦拭后沾染其他颜色，但依然可区分本色及染色；“严重”表示酒精棉擦拭后严重变色，且无法分清酒精棉本色及染色。
(3)浮纤情况：目视观察色板表面浮纤情况；所述浮纤情况分为三个等级：无、轻微、严重；其中，“无”表示色板表面无浮纤现象；“轻微”表示色板表面出现20条以内的浮纤；“严重”表示色板表面出现20条以上的浮纤。
表2
根据表2可以看出，通过优选配方及处理方法下制备得到的实施例产品相比于对比例产品具有更好的着色能力，同时其色料析出及浮纤现象显著减少；其中实施例1及实施例2所得产品性能最佳，未出现析出及浮纤现象。
最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
1.一种深色阻燃尼龙，其特征在于，包括以下重量份的组分：
pa6树脂42～44份、玻璃纤维30～35份、阻燃剂20～30份、抗氧剂0.15～0.25份、润滑剂0.3～0.6份；所述尼龙的组分还包括色料，所述色料包括白色粉0.25～0.35份及深色色粉1.5～1.7份；所述色料及润滑剂经过超声破碎处理，所述润滑剂为超支化润滑剂。
2.如权利要求1所述的深色阻燃尼龙，其特征在于，所述超支化润滑剂包含超支化结构的端羟基聚酯。
3.如权利要求1所述的深色阻燃尼龙，其特征在于，所述润滑剂的重量份数为0.4～0.5份。
4.如权利要求1所述的深色阻燃尼龙，其特征在于，所述超声破碎处理的频率为24～26khz，处理的时间为3.5～4.5h。
5.如权利要求1所述的深色阻燃尼龙，其特征在于，所述色料及润滑剂经超声破碎处理后的粒径≤200nm。
6.如权利要求1所述的深色阻燃尼龙，其特征在于，所述玻璃纤维为短切玻璃纤维，所述短切玻璃纤维的长度为3～25mm。
7.如权利要求1所述的深色阻燃尼龙，其特征在于，所述抗氧剂包括胺类抗氧剂、受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂中的至少一种。
8.如权利要求1所述的深色阻燃尼龙，其特征在于，所述白色粉包括硫化锌，所述深色色粉为炭黑、蒽醌蓝38和蒽醌紫03的混合物；优选地，所述深色色粉中，炭黑、蒽醌蓝38和蒽醌紫03的质量比为炭黑：蒽醌蓝38：蒽醌紫03＝3:4:6。
9.如权利要求1～8任一项所述深色阻燃尼龙的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将润滑剂及色料经过超声破碎处理后搅拌混合，再按配比与其他各组分混合均匀，熔融并挤出造粒，即得所述深色阻燃尼龙。
10.如权利要求9所述深色阻燃尼龙的制备方法，其特征在于，所述搅拌的时间为20～25min，所述熔融温度为220～240℃。
技术总结