Studija o povećanju otpornosti na plamen PA66 pomoću crvenog fosfora obloženog različitim smolama

Nylon 66 ima dobra mehanička svojstva, otpornost na habanje i otpornost na kemijsku koroziju te se naširoko koristi u automobilskoj, elektroničkoj i električnoj industriji. Međutim, PA66 je zapaljivi materijal, a pri gorenju će biti kapljica, što predstavlja veliki sigurnosni rizik. Stoga je od velike važnosti proučavati modifikaciju PA66 koja usporava plamen. U sustavu usporavanja plamena PA66 nekada su dominirali bromirani usporivači plamena, ali bromirani usporivači plamena suočavaju se s ozbiljnim problemima zaštite okoliša i CTI.

Trenutačno se usporivač plamena na bazi crvenog fosfora može primijeniti na PA66 materijale koji usporavaju plamen zbog svoje visoke učinkovitosti usporenja plamena i izvrsnih troškova. Međutim, crveni fosfor usporivači plamena na visokoj temperaturi, zraku, visokoj vlažnosti i alkalnom okruženju, lako apsorbiraju vodu, što rezultira zakiseljavanjem materijala. Fosforna kiselina će nagrizati metalne komponente, što će rezultirati električnim svojstvima proizvoda.

Kako bi se spriječilo zakiseljavanje reakcije crvenog fosfora, poboljšala stabilnost crvenog fosfora, daleko najučinkovitiji način je mikrokapsuliranje crvenog fosfora obloženog, ovaj pristup je polimerizacijom na licu mjesta, na površini praha crvenog fosfora formira stabilan polimerni materijal, tako da možete izvan kontakta s crvenim fosforom, kisikom i vodom, i smanjuje zakiseljavanje crvenog fosfora, povećava stabilnost upotrebe materijala.

Međutim, različite smole za premazivanje imaju različite učinke na najlon ojačan crvenim fosforom koji usporava plamen. U ovoj studiji odabrana su dva usporivača plamena od crvenog fosfora obložena fenolnom smolom i melaminskom smolom za proučavanje učinaka ova dva različita premaza usporivača plamena na različita svojstva PA66 materijala poboljšanog usporivača plamena.

Osnovni sastav materijala je kako slijedi: melaminskom smolom obložen crvenim fosfornim plamenom glavni materijal (MC450), fenolnom smolom obložen crvenim fosfornim plamenim glavnim materijalom (PF450): sadržaj crvenog fosfora od 50%. Formulacija vatrootpornog ojačanog najlona 66 sastoji se od 58% najlona 66, 12% vatrootpornog glavnog materijala, 30% staklenih vlakana.

Obloženi list s formulom PA66 s crvenim fosforom koji usporava plamen

Nakon miješanja i modifikacije, pripremljen je kompozit PA66/GF30 obložen crvenim fosfornim usporivačem gorenja, a povezana svojstva izmjerena su kako slijedi.

1. Otpornost na plamen, temperatura vruće žice i relativni indeks puzne staze

Može se vidjeti da i PA66-1# i PA66-2# mogu doseći stupanj usporavanja plamena od 1,6 mm V-0, a materijali ne kapaju tijekom izgaranja. Dvije vrste presvučenog crvenog fosfora, pojačanog usporivača plamena PA66, imaju odličan učinak usporenja plamena. Indeks zapaljivosti užarene žice (GWFI) PA66-1# i PA66-2# može doseći 960 ℃, a GWIT može doseći 775 ℃. Izvedba okomitog izgaranja i izvedba ispitivanja užarenom žicom dvaju premazanih materijala koji usporavaju plamen na bazi crvenog fosfora mogu doseći vrlo dobru razinu.

Također se može vidjeti da je PA66-1 malo viši od CTI # PA66-2#, a CTI dva PA66 materijala s crvenim fosforom koji usporavaju plamen su iznad 450 V, što može zadovoljiti zahtjeve primjene u većini industrija.

2. Mehaničko svojstvo

Mehanička svojstva važna su osnovna svojstva vatrootpornog ojačanog najlona za njegovu primjenu.

Može se vidjeti da su vlačna čvrstoća i čvrstoća na savijanje PA66-1# veće, koje iznose 164 MPa odnosno 256 MPa, 5% odnosno 6% više od PA66-1#. Udarna čvrstoća s urezima i udarna čvrstoća bez ureza kod PA66-1# su više, što je 10,5 kJ/m2 odnosno 66,9 kJ/m2, 3% odnosno 21% više od PA66-1#. Ukupna mehanička svojstva dvaju materijala obloženih crvenim fosforom su visoka, što može zadovoljiti zahtjeve izvedbe u različitim područjima.

3. Izgled i miris

Iz izgleda dviju vrsta injekcijski prešanih uzoraka obloženih crvenim fosforom može se vidjeti da PA66 (PA66-1#) s usporivačem gorenja, pripremljen s melaminskom smolom obloženom crvenim fosforom, ima glatku površinu, svijetlu boju i nema plutajućih vlakana na površini. površinski. Boja površine PA66 (PA66-2#) ojačanog otpornim na plamen pripremljenog fenolnom smolom obloženom crvenim fosforom nije bila ujednačena i bilo je više plutajućih vlakana. To je uglavnom zato što je melaminska smola sama po sebi vrlo fin i gladak prah, jer će uvedeni sloj premaza igrati ulogu podmazivanja u cijelom sustavu materijala, tako da je izgled materijala gladak, bez očitih plutajućih vlakana.

Dvije vrste PA66 čestica s pojačanim usporivačem plamena obloženih crvenim fosforom stavljene su na 80 ℃ tijekom 2 sata i ispitana je njihova veličina mirisa. Pa66-1 # materijal ima očigledan miris i jak oštar miris. Pa66-2 # ima slab miris i nema očitog oštrog mirisa. To je uglavnom zbog in situ polimerizacije premaza, male molekule smole obložene aminom nije lako ukloniti čiste, a miris same aminske tvari je velik.

4. Apsorpcija vode

Budući da PA66 sadrži aminske i karbonilne skupine, lako je formirati vodikove veze s molekulama vode, tako da je lako apsorbirati vodu kada se koristi, što rezultira učinkom plastificiranja, što rezultira povećanjem volumena materijala, smanjenjem krutosti i očiglednim puzanjem pod djelovanjem stres.

Utjecaj različito obloženog crvenog fosfora koji usporava plamen na upijanje vode materijala proučavan je ispitivanjem upijanja vode materijala. Može se vidjeti da se upijanje vode dva materijala povećava s povećanjem vremena. Početna apsorpcija vode PA66-1# i PA62-2 # je slična, ali s povećanjem vremena apsorpcije vode, apsorpcija vode različitih materijala je očito različita. Među njima, fenolnom smolom obložen crvenim fosfornim najlonom koji usporava plamen (PA66-2#) ima nisku stopu upijanja vode od 5,8% nakon 90 dana, dok najlon koji usporava plamen presvučen melaminskom smolom i crvenim fosforom (PA66-1#) ima nešto veću stopu upijanja vode stopa apsorpcije od 6,4% nakon 90 dana. To je uglavnom zato što sama fenolna smola upija vodu niska, a melaminska smola ima relativno jaku apsorpciju vode, otpornost na hidrolizu je relativno loša.

5. Otpornost metala na koroziju

Od slijepih uzoraka do različitih obloženih crvenim fosforom otpornim na plamen ojačanog najlonskog materijala od korozije metala na slici se može vidjeti, a ne spajati, korozija površine slijepog uzorka modificiranog najlona metala je manja, postoji blaga korozija zraka i vodene pare uzrokovana oznaka, PA66-1 # metalna korozija je relativno dobra, sjaj metalne površine je bolji, nekoliko dijelova ima fenomen korozije, metalna korozija PA66-2# je najozbiljnija, a površina metalnog lima potpuno je potamnjela , dok je površina bakrenog lima očito korodirala i promijenila boju. To pokazuje da je korozija crvenog fosfornog vatrootpornog najlona obloženog melaminskom smolom manja od korozije crvenog fosfornog najlona otpornog na plamen obloženog fenolnom smolom.

U zaključku, dvije vrste PA66 materijala koji usporavaju plamen pripremljene su oblaganjem crvenog fosfora melaminskom smolom i fenolnom smolom. Dvije vrste materijala koji usporavaju plamen mogu doseći 1,6 mmV-0, mogu proći temperaturu paljenja užarenom žicom od 775 ℃, a CTI može doseći više od 450 V.

Vlačna čvrstoća i čvrstoća na savijanje PA66 poboljšane su melaminom obloženim crvenim fosforom, dok je otpornost na udar PA66 bila bolja pomoću fenolno obloženog crvenog fosfora. Osim toga, miris fenolne smole obložene crvenim fosfornim usporivačem gorenja PA66 bio je manji od mirisa materijala presvučenog melaminom, a stopa upijanja vode bila je niža. Melaminska smola obložena crvenim fosfornim usporivačem plamena poboljšava izgled PA66 uz manju koroziju metala.

Referenca: Studija o svojstvima usporavanja plamena PA66 obloženog crvenim fosforom, internetski materijali.