Studiu privind îmbunătățirea ignifugerii PA66 prin fosfor roșu acoperit cu diferite rășini

Nylonul 66 are proprietăți mecanice bune, rezistență la uzură și rezistență la coroziune chimică și este utilizat pe scară largă în domeniul auto, electronic și electric. Cu toate acestea, PA66 este un material inflamabil și va exista picături la ardere, ceea ce prezintă un risc mare de siguranță. Prin urmare, este de mare importanță să studiem modificarea ignifugă a PA66. Sistemul ignifug al PA66 obișnuia să fie dominat de retardanții de flacără bromurați, dar retardanții de flacără bromurați s-au confruntat cu probleme serioase de protecție a mediului și CTI.

În prezent, retardantul de flacără cu fosfor roșu poate fi aplicat materialelor ignifuge PA66 datorită eficienței sale ridicate de ignifugare și performanței excelente a costurilor. Cu toate acestea, retardanții de flacără cu fosfor roșu la temperaturi ridicate, aer, umiditate ridicată și mediu alcalin, ușor de absorbit apă, rezultând acidificarea materialului. Acidul fosforic va coroda componentele metalice, rezultând proprietățile electrice ale produsului.

Pentru a preveni acidificarea reacției cu fosfor roșu, îmbunătățirea stabilității fosforului roșu, de departe cel mai eficient mod este de a microcapsule fosfor roșu acoperit, această abordare este prin polimerizare in situ, în suprafața pulberii de fosfor roșu pentru a formează un material polimeric stabil, astfel încât să puteți ieși în contact cu fosforul roșu și oxigenul și apa și reduce acidificarea fosforului roșu, îmbunătățește stabilitatea utilizării materialului.

Cu toate acestea, diferite rășini de acoperire au efecte diferite asupra nailonului armat ignifug cu fosfor roșu. În acest studiu, au fost selectați doi retardanți de flacără cu fosfor roșu acoperiți cu rășină fenolică și rășină melamină pentru a studia efectele acestor două ignifuge de acoperire diferite asupra diferitelor proprietăți ale materialului PA66 îmbunătățit ignifug.

Compoziția de bază a materialului este următoarea: material principal ignifug cu fosfor roșu acoperit cu rășină melaminică (MC450), material principal ignifug cu fosfor roșu acoperit cu rășină fenolică (PF450): conținut de fosfor roșu de 50%. Formularea nailonului 66 ranforsat ignifug este 58% nailon 66, 12% material principal ignifug, 30% fibră de sticlă.

Foaie de formulă PA66 îmbogățită cu fosfor roșu ignifug

După amestecare și modificare, compozitul PA66/GF30 acoperit cu ignifug cu fosfor roșu a fost preparat și proprietățile aferente au fost măsurate după cum urmează.

1. Rezistenta la flacără, temperatura firului fierbinte și indicele relativ al marcajului de curgere

Se poate observa că atât PA66-1# cât și PA66-2# pot atinge gradul de ignifugare de 1,6 mm V-0, iar materialele nu se scurg în timpul arderii. Cele două tipuri de PA66 îmbogățit cu ignifug cu fosfor roșu acoperit au un efect ignifug excelent. Indicele de inflamabilitate al firului incandescent (GWFI) al PA66-1# și PA66-2# poate ajunge la 960℃, iar GWIT poate ajunge la 775℃. Performanța de ardere verticală și performanța de testare a firului incandescent a celor două materiale ignifuge cu fosfor roșu acoperit pot atinge un nivel foarte bun.

De asemenea, se poate observa că PA66-1 este puțin mai mare decât CTI-ul # PA66-2#, iar CTI-ul celor două materiale PA66 ignifuge acoperite cu fosfor roșu este peste 450V, ceea ce poate îndeplini cerințele de aplicare ale majorității industriilor.

2. Proprietate mecanică

Proprietățile mecanice sunt proprietăți de bază importante ale nailonului armat ignifug pentru aplicarea acestuia.

Se poate observa că rezistența la tracțiune și rezistența la încovoiere a PA66-1# sunt mai mari, care sunt 164 MPa și, respectiv, 256 MPa, cu 5% și 6% mai mari decât cea a PA66-1#. Rezistența la impact cu crestături și rezistența la impact fără crestături ale PA66-1# sunt ambele mai mari, care sunt 10,5 kJ/m2 și, respectiv, 66,9 kJ/m2, cu 3% și, respectiv, 21% mai mari decât cea a PA66-1#. Proprietățile mecanice generale ale celor două materiale acoperite cu fosfor roșu sunt ridicate, ceea ce poate îndeplini cerințele de performanță din diferite domenii.

3. Aspectul și mirosul

Se poate observa din apariția a două tipuri de probe turnate prin injecție acoperite cu fosfor roșu că PA66 îmbunătățit ignifug (PA66-1#) preparat cu rășină melaminică acoperită cu fosfor roșu are o suprafață netedă, o culoare strălucitoare și nu are fibre plutitoare pe suprafață. suprafaţă. Culoarea suprafeței PA66 (PA66-2#) armat ignifug preparat cu rășină fenolică acoperită cu fosfor roșu nu a fost uniformă și au existat mai multe fibre plutitoare. Acest lucru se datorează în principal faptului că rășina melamină în sine este o pulbere foarte fină și netedă, deoarece un strat de acoperire introdus, va juca un rol de lubrifiere în întregul sistem de materiale, astfel încât aspectul materialului este neted, fără fibră plutitoare evidentă.

Două tipuri de particule PA66 îmbunătățite ignifuge acoperite cu fosfor roșu au fost plasate la 80℃ timp de 2 ore, iar dimensiunea mirosului lor a fost testată. Materialul Pa66-1 # are miros evident și miros puternic înțepător. Pa66-2 # are un miros mic și nu are un miros înțepător evident. Acest lucru se datorează în principal polimerizării acoperirii in situ, moleculele mici de rășină acoperită cu amină nu sunt ușor de îndepărtat și curăță și mirosul substanței amină în sine este mare.

4. Absorbția apei

Deoarece PA66 conține grupări amină și carbonil, este ușor să se formeze legături de hidrogen cu moleculele de apă, astfel încât este ușor să se absoarbă apa atunci când este utilizat, rezultând un efect de plastificare, ducând la extinderea volumului materialului, scăderea rigidității și fluaj evident sub acțiunea stres.

Influența diferitor strate de fosfor roșu ignifug asupra absorbției de apă a materialului a fost studiată prin testarea absorbției de apă a materialului. Se poate observa că absorbția de apă a celor două materiale crește odată cu creșterea timpului. Absorbția inițială de apă a PA66-1# și PA62-2 # este similară, dar odată cu creșterea timpului de absorbție a apei, absorbția de apă a diferitelor materiale este evident diferită. Printre acestea, nailonul ignifug cu fosfor roșu acoperit cu rășină fenolică (PA66-2#) are o rată scăzută de absorbție a apei de 5,8% după 90 de zile, în timp ce nailonul ignifug cu fosfor roșu acoperit cu rășină melaminică (PA66-1#) are o apă puțin mai mare. rata de absorbție de 6,4% după 90 de zile. Acest lucru se datorează în principal faptului că rășina fenolică însăși rata de absorbție a apei este scăzută, iar rășina melamină are o absorbție de apă relativ puternică, rezistența la hidroliză este relativ slabă.

5. Rezistenta la coroziune la metal

De la probele martor și la diferite materiale de nailon armat ignifug cu fosfor roșu acoperit cu coroziune metalică din figură se poate vedea, nu pentru a se alătura, proba martor de coroziune a suprafeței metalice modificate din nailon este mai mică, există o ușoară coroziune a aerului și a vaporilor de apă cauzată de marca, PA66-1 # de coroziune metalică este relativ bună, luciul suprafeței metalice este mai bun, câteva părți au fenomen de coroziune, coroziunea metalică a PA66-2 # este cea mai gravă, iar suprafața foii de metal este complet pătată , in timp ce suprafata tablei de cupru este corodata si decolorata evident. Acest lucru arată că coroziunea nailonului ignifug cu fosfor roșu acoperit cu rășină melaminică este mai mică decât cea a nailonului ignifug cu fosfor roșu acoperit cu rășină fenolică.

În concluzie, două tipuri de materiale PA66 îmbunătățite ignifuge au fost preparate prin acoperirea fosforului roșu cu rășină melaminică și rășină fenolică. Cele două tipuri de materiale ignifuge pot atinge 1,6 mmV-0, pot trece temperatura de aprindere a firului incandescent de 775 ℃, iar CTI poate ajunge la mai mult de 450 V.

Rezistența la tracțiune și rezistența la încovoiere a PA66 au fost îmbunătățite de fosfor roșu acoperit cu melamină, în timp ce proprietatea de impact a PA66 a fost mai bună de fosfor roșu acoperit cu fenolic. În plus, mirosul de rășină fenolică acoperită cu PA66 îmbogățit cu fosfor roșu ignifug a fost mai mic decât cel al materialului acoperit cu melamină, iar rata de absorbție a apei a fost mai mică. Rășina de melamină acoperită cu fosfor roșu ignifug îmbunătățește aspectul PA66 cu mai puțină coroziune a metalelor.

Referință: Studiu asupra proprietăților ignifuge ale PA66 acoperit cu fosfor roșu, materiale de Internet.