Tanulmány a PA66 égésgátlási képességének fokozásáról különböző gyantákkal bevont vörös foszforral

A nylon 66 jó mechanikai tulajdonságokkal, kopásállósággal és kémiai korrózióállósággal rendelkezik, és széles körben használják az autóiparban, az elektronikában és az elektromos területeken. A PA66 azonban gyúlékony anyag, és égéskor cseppek keletkeznek, ami nagy biztonsági kockázattal jár. Ezért nagy jelentősége van a PA66 égésgátló módosításának tanulmányozásának. A PA66 égésgátló rendszerében korábban a brómozott égésgátlók domináltak, de a brómozott égésgátlók komoly környezetvédelmi és CTI-problémákkal szembesültek.

Jelenleg a vörös foszfortartalmú égésgátló anyag alkalmazható égésgátló PA66 anyagokra a magas égésgátló hatékonysága és kiváló költséghatékonysága miatt. Azonban a vörös foszfor égésgátlók magas hőmérsékleten, levegőben, magas páratartalomban és lúgos környezetben, könnyen felszívják a vizet, ami anyagsavasodást eredményez. A foszforsav korrodálja a fém alkatrészeket, ami a termék elektromos tulajdonságait eredményezi.

A vörösfoszfor reakció savasodásának megakadályozása, a vörösfoszfor stabilitásának javítása érdekében messze a leghatékonyabb módja a bevonatos vörösfoszfor mikrokapszulázása, ez a megközelítés in situ polimerizációval történik, a vörös foszfor por felületén stabil polimer anyagot képeznek, így nem érintkezhetnek a vörös foszforral és az oxigénnel és a vízzel, és csökkentik a vörös foszfor savasodását, növelik az anyaghasználat stabilitását.

A különböző bevonógyanták azonban eltérő hatást fejtenek ki a vörös foszforral égésgátolt megerősített nylonra. Ebben a vizsgálatban két fenolgyantával és melamingyantával bevont vörös foszfor égésgátlót választottak ki, hogy tanulmányozzák e két különböző bevonat égésgátló hatását az égésgátló hatású PA66 anyag különféle tulajdonságaira.

Az anyag alapösszetétele a következő: melamingyanta bevonatú vörös foszforos égésgátló mesteranyag (MC450), fenolgyanta bevonatú vörösfoszforos égésgátló mesteranyag (PF450): vörösfoszfortartalom 50%. Az égésgátló megerősített nylon 66 összetétele 58% nylon 66, 12% égésgátló mesteranyag, 30% üvegszál.

Vörös foszforral bevont égésgátló, továbbfejlesztett PA66 formulalap

Keverés és módosítás után elkészítettük a vörösfoszforos égésgátlóval bevont PA66/GF30 kompozitot, és a kapcsolódó tulajdonságokat az alábbiak szerint mértük.

1. Lángállóság, forró huzal hőmérséklete és relatív kúszónyom index

Látható, hogy mind a PA66-1#, mind a PA66-2# elérheti az 1,6mm V-0 égésgátlási fokozatot, és az anyagok nem csöpögnek égés közben. A kétféle bevonatos vörös foszfor égésgátló fokozott PA66 kiváló égésgátló hatással rendelkezik. A PA66-1# és PA66-2# izzítóhuzal gyúlékonysági indexe (GWFI) elérheti a 960 ℃-ot, a GWIT pedig a 775 ℃-ot. A két bevont vörös foszforos égésgátló anyag függőleges égési teljesítménye és izzítóhuzalos vizsgálati teljesítménye nagyon jó szintet érhet el.

Az is látható, hogy a PA66-1 valamivel magasabb, mint a # PA66-2# CTI, és a két vörös foszforral bevont égésgátló PA66 anyag CTI-je 450 V felett van, ami megfelel a legtöbb iparág alkalmazási követelményeinek.

2. Mechanikai tulajdonság

A mechanikai tulajdonságok az égésgátló megerősített nylon fontos alapvető tulajdonságai az alkalmazáshoz.

Látható, hogy a PA66-1# szakítószilárdsága és hajlítószilárdsága nagyobb, ezek 164 MPa, illetve 256 MPa, 5%-kal, illetve 6%-kal magasabbak, mint a PA66-1#-é. A PA66-1# hornyolt ütőszilárdsága és rovátkolatlan ütőszilárdsága egyaránt magasabb, ezek 10,5 kJ/m2 és 66,9 kJ/m2, 3%-kal, illetve 21%-kal magasabbak, mint a PA66-1#-é. A két vörösfoszforral bevont anyag általános mechanikai tulajdonságai magasak, ami megfelel a különféle területek teljesítménykövetelményeinek.

3. Megjelenés és szag

Kétféle, vörösfoszforral bevont fröccsöntött minta megjelenéséből látható, hogy a vörösfoszforral bevont melamingyantával előállított, égésgátló hatású PA66 (PA66-1#) sima felületű, élénk színű és nincs lebegő szál a felületen. felület. A vörösfoszforral bevont fenolgyantával előállított, égésgátolt PA66(PA66-2#) felületi színe nem volt egyenletes, és több volt a lebegő szál. Ennek elsősorban az az oka, hogy a melamingyanta maga egy nagyon finom és sima por, mivel bevonórétegként kenő szerepet játszik az egész anyagrendszerben, így az anyag megjelenése sima, nincs nyilvánvaló lebegő szál.

Kétféle, vörös foszforral bevont, égésgátló hatású PA66 részecskét helyeztünk 80 ℃-ra 2 órára, és teszteltük szagméretüket. A Pa66-1 # anyagnak nyilvánvaló szaga és erős szúrós szaga van. A Pa66-2 # enyhe szaga van, és nincs nyilvánvaló szúrós szaga. Ez elsősorban az in situ bevonatpolimerizációnak köszönhető, az amin bevonatú gyanta kis molekuláit nem könnyű tisztán eltávolítani, és magának az aminnak a szaga is nagy.

4. Vízfelvétel

Mivel a PA66 amin- és karbonilcsoportokat tartalmaz, könnyű hidrogénkötést kialakítani a vízmolekulákkal, így használat közben könnyen felveszi a vizet, ami lágyító hatást eredményez, ami anyagtérfogat-tágulást, merevség csökkenését és nyilvánvaló kúszást eredményez. feszültség.

Különböző bevonatos égésgátló vörösfoszforok hatását az anyag vízfelvételére az anyag vízfelvételének vizsgálatával vizsgáltuk. Látható, hogy a két anyag vízfelvétele az idő múlásával növekszik. A PA66-1# és PA62-2 # kezdeti vízfelvétele hasonló, de a vízfelvételi idő növekedésével a különböző anyagok vízfelvétele nyilvánvalóan eltérő. Ezek közül a fenolgyanta bevonatú vörös foszforos égésgátló nylon (PA66-2#) vízfelvétele alacsony, 5,8% 90 nap után, míg a melamingyantával bevont vörös foszforos égésgátló nylon (PA66-1#) valamivel magasabb vízfelvétellel rendelkezik. felszívódási arány 6,4% 90 nap után. Ennek elsősorban az az oka, hogy maga a fenolgyanta vízabszorpciós sebessége alacsony, a melamingyanta pedig viszonylag erős vízfelvevő képességgel rendelkezik, és a hidrolízis-ellenállás viszonylag gyenge.

5. Fémekkel szembeni korrózióállóság

A vak mintákból és a különböző bevonatú vörös foszforos égésgátló fémkorróziós nejlon anyagból az ábrán látható, hogy nem csatlakozik, a vakminta módosított nylon fémfelületi korróziója kisebb, enyhe lég- és vízgőz korróziót okoz jel, a PA66-1 # fémkorrózió viszonylag jó, a fémfelület fényessége jobb, néhány alkatrész korróziós jelenség, A PA66-2# fémkorrózió a legsúlyosabb, és a fémlemez felülete teljesen elszíneződött , míg a rézlemez felülete nyilvánvalóan korrodált és elszíneződött. Ez azt mutatja, hogy a melamingyantával bevont vörös foszforos égésgátló nylon korróziója kisebb, mint a fenolgyantával bevont vörös foszforos égésgátló nylon korróziója.

Összefoglalva, kétféle égésgátló javított PA66 anyagot állítottak elő vörös foszfor melamingyantával és fenolgyantával való bevonásával. A kétféle égésgátló anyag elérheti az 1,6 mmV-0-t, áthaladhat a 775 ℃ izzítóhuzal gyulladási hőmérsékletén, és a CTI elérheti a 450 V-ot is.

A PA66 szakítószilárdságát és hajlítószilárdságát melamin bevonatú vörös foszfor, míg a PA66 ütési tulajdonságait fenolos bevonatú vörösfoszfor javította. Ezen túlmenően a vörös foszforos égésgátló PA66-tal bevont fenolgyanta illata kisebb volt, mint a melaminnal bevont anyagé, és a vízfelvételi sebesség is alacsonyabb volt. A vörös foszfortartalmú égésgátlóval bevont melamingyanta javítja a PA66 megjelenését, és kevésbé korróziót okoz a fémeken.

Referencia: Vörös foszforral bevont PA66 égésgátló tulajdonságainak tanulmányozása, internetes anyagok.