本发明涉及高分子材料，特别涉及一种高cti无卤阻燃聚酰胺复合物及其制备方法和应用。
背景技术：
1、阻燃聚酰胺由于优异的阻燃性能、力学性能、电性能和耐热性能等，被广泛应用于电子电器、汽车和轨道交通等领域。相比漏电起痕(cti)是指表征材料电性能的一个重要参数，材料cti越高，爬电距离越短，材料在高电压下结构设计自由度更高，无卤阻燃聚酰胺的cti一般在600-700v之间。
2、但随着新能源电压平台从400v往800v及以上发展，市场对阻燃尼龙的电性能提出了更高的要求，为了更好地匹配材料在800v及以上电压平台的广泛应用，提高材料的安全性能，目前需要进一步提高无卤阻燃聚酰胺的cti，以满足电子电器、汽车和轨道交通等行业的需求。
技术实现思路
1、针对现有技术中的缺陷，本发明提出了一种高cti无卤阻燃聚酰胺复合物及其制备方法和应用。
2、本发明提供一种高cti无卤阻燃聚酰胺复合物，按重量份计，包括如下组分：40-70份聚酰胺树脂，如40、43、45、50、55、60、65、70份，20-40份增强填料，如20、23、25、28、30、35、38、40份，8-18份次磷酸盐，如8、10、12、14、16、18份，1-6份三聚氰胺衍生物，如1、2、3、4、5、6份；
3、其中，所述聚酰胺树脂为pa66和pa6的复合物，pa66与pa6的质量比为(1.5-9)：1；
4、所述次磷酸盐的铁元素含量≤70ppm，优选30-70ppm，如30、35、38、40、42、45、50、55、58、60、65、70ppm；
5、所述次磷酸盐的ph为4-5，如4、4.1、4.2、4.3、4.4、4.5、4.6、4.7、4.8、4.9、5；
6、所述pa66树脂的端氨基含量为50-82ppm，如50、52、55、60、62、65、68、70、75、78、80、82ppm，所述pa6树脂的粘数为2.0-2.5,如2.0、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5；
7、其中，端氨基含量的测试方法为：取0.5g聚合物，加45ml苯酚及3ml无水甲醇，加热回流，观察试样完全溶解后，冷却至室温，用已标定的盐酸标准溶液滴定端氨基含量，用metrohm 848titrino plus全自动电位滴定仪滴定进行滴定；
8、粘数测试方法为：根据标准is0 307：2007进行测试。在25±0.01℃的98％的浓硫酸中测量浓度为0.25g/dl的聚酰胺的相对粘度，采用上海思尔达科学仪器有限公司生产的ncy-2自动粘度计进行测量。
9、所述聚酰胺树脂在组合物中的用量不低于46％；所述组合物中pa66的质量百分含量不低于32％。
10、在高温下，pa66比pa6具有较好的成碳作用。因此，适当引入低分子量的pa6树脂，在放电过程中，可以与pa66发生酰胺交换，破坏pa66结构规整性，从而降低其成碳作用，提高其cti。而高氨基含量pa66树脂可以与无卤阻燃剂有较好的结合力，促进无卤阻燃剂在复合物体系中的分散，且pa66树脂的氨基具有一定碱性，可以中和无卤阻燃剂的酸性，降低无卤阻燃剂在放电过程中的成碳作用，从而提高无卤阻燃聚酰胺复合物的cti，由于漏电起痕破坏主要发生在表面，而pa6分子量越高(粘数高)，无卤阻燃聚酰胺复合物表面pa6含量低，无法发挥抑制成碳的作用。
11、本发明的次磷酸盐可来自市售或自身合成。次磷酸盐的合成工艺十分成熟，现有技术中任何工艺均适用于本发明，如“新型无卤阻燃剂二乙基次磷酸铝的合成及阻燃应用，王影洲等，《南京师大学报(自然科学版)》，第39卷第2期”中提到了各种制备方法。本发明发现，控制次磷酸盐中fe元素含量和ph值在合适范围内可以促进次磷酸盐的气相灭弧作用，降低其凝聚相催化成碳作用，从而提高无卤阻燃聚酰胺的cti。所述次磷酸盐铁元素含量采用电感耦合等离子光谱发生仪(icp)根据gb t 27598-2011进行测试；次磷酸盐可以促进聚酰胺降解成碳，ph值越低和fe离子含量越高，催化降解成碳作用越明显，导致无卤阻燃聚酰胺复合物cti较低。次磷酸盐中的铁元素含量与ph值可通过控制次磷酸盐阻燃剂洗涤的次数与合成过程中酸碱试剂的含量进行调控，如，当铁元素含量低于所需值时，则减少洗涤次数，当ph低于所需值时，则可降低酸试剂含量。示例性地，本发明合成次磷酸盐阻燃剂的工艺如下：在反应釜中将与所使用次磷酸盐相对应的钠盐溶于水中充分搅拌溶解，得到钠盐溶液。在烧杯中将硫酸铝溶于水中，再在硫酸铝溶液中加入一定浓度为98wt％的浓硫酸充分搅拌混合均匀，转移到滴液漏斗中。加热反应釜，升温，再滴加含硫酸的硫酸铝溶液，而后保温继续反应。趁热过滤，并多次洗涤沉淀物，根据需要控制洗涤次数。转移物料至烘箱进行干燥，干燥完成后降温至常温，出料，即得本发明的次磷酸盐阻燃剂。
12、由于合成次磷酸盐的原料，如硫酸铝或氢氧化铝等中通常会含有一定量的铁元素，最终合成的次磷酸盐中含有以离子状态出现的铁元素，这使得次磷酸盐催化聚酰胺降解成碳的程度发生变化，因此影响材料的cti值。
13、进一步地，所述聚酰胺复合物，按重量份计，包括以下组分：
14、
15、进一步地，所述次磷酸盐为次磷酸铝、二乙基次磷酸铝、异丙基次磷酸铝中的一种或几种，优选为二乙基次磷酸铝。
16、进一步地，所述增强填料为玻璃纤维，所述玻璃纤维选自e玻璃纤维、h玻璃纤维、s玻璃纤维、d玻璃纤维和c玻璃纤维中的一种，优选为e玻璃纤维。
17、进一步地，所述三聚氰胺衍生物为三聚氰胺多聚磷酸盐。三聚氰胺多聚磷酸盐一方面可以降解产生氨气和水等不可燃气体，另一方面可与次磷酸盐协效，催化聚酰胺成碳。
18、本发明还提供所述的聚酰胺复合物的制备方法，包括如下步骤：
19、按重量份称取各组分，将所述各组分投入混合机中进行混合直至均匀，得到预混物，然后将所得预混物投入螺杆挤出机中进行熔融混合，并挤出造粒，得到所述高cti无卤阻燃聚酰胺复合物。
20、进一步的，所述螺杆挤出机的螺杆转速为250rpm-350rpm，长径比为40:1-48:1，螺筒温度为200℃-280℃。
21、本发明还提供所述的聚酰胺复合物在电子电气和新能源行业中的应用，具体为在高压连接器、新能源电池端板和支架等中的应用。
22、综上，与现有技术相比，本发明达到了以下技术效果：
23、(1)本发明的聚酰胺复合物成功提高了无卤阻燃聚酰胺的cti值。
24、(2)本发明的聚酰胺复合物的阻燃性能满足应用要求，垂直燃烧性能达到v-0等级。
1.一种聚酰胺复合物，其特征在于，按重量份计，包括如下组分：
2.根据权利要求1所述的聚酰胺复合物，其特征在于，按重量份计；包括以下组分：
3.根据权利要求1或2所述的聚酰胺复合物，其特征在于，所述次磷酸盐为次磷酸铝、二乙基次磷酸铝、异丙基次磷酸铝中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的聚酰胺复合物，其特征在于，所述增强填料为玻璃纤维。
5.根据权利要求4所述的聚酰胺复合物，其特征在于，所述玻璃纤维选自e玻璃纤维、h玻璃纤维、s玻璃纤维、d玻璃纤维和c玻璃纤维中的任意一种。
6.根据权利要求1所述的聚酰胺复合物，其特征在于，所述三聚氰胺衍生物为三聚氰胺多聚磷酸盐。
7.权利要求1-6任意一项所述的聚酰胺复合物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述螺杆挤出机的螺杆转速为250rpm-350rpm，长径比为40:1-48:1，螺筒温度为200℃-280℃。
9.权利要求1-6任意一项所述的聚酰胺复合物在电子电气和新能源行业中的应用。
