Onderzoek naar de verbetering van de vlamvertraging van PA66 door rode fosfor gecoat met verschillende harsen

Nylon 66 heeft goede mechanische eigenschappen, slijtvastheid en chemische corrosieweerstand en wordt veel gebruikt in de automobiel-, elektronische en elektrische velden. PA66 is echter brandbaar materiaal en bij verbranding zullen er druppels ontstaan, wat een groot veiligheidsrisico met zich meebrengt. Daarom is het van groot belang om de vlamvertragende modificatie van PA66 te bestuderen. Het vlamvertragende systeem van PA66 werd vroeger gedomineerd door gebromeerde vlamvertragers, maar gebromeerde vlamvertragers hebben te kampen gehad met ernstige problemen op het gebied van milieubescherming en CTI.

Momenteel kan rode fosforvlamvertrager worden toegepast op vlamvertragende PA66-materialen vanwege de hoge vlamvertragende efficiëntie en uitstekende kostenprestaties. Echter, rode fosfor vlamvertragers in hoge temperaturen, lucht, hoge luchtvochtigheid en alkalische omgevingen, gemakkelijk om water te absorberen, wat resulteert in verzuring van het materiaal. Het fosforzuur zal de metalen componenten aantasten, wat resulteert in de elektrische eigenschappen van het product.

Om de verzuring van de rode fosforreactie te voorkomen en de stabiliteit van rode fosfor te verbeteren, is veruit de meest effectieve manier om rode fosfor met microcapsules te bekleden. Deze aanpak is door middel van in-situ polymerisatie, in het rode fosforpoederoppervlak om Vorm een ​​stabiel polymeermateriaal, zodat je geen contact kunt maken met de rode fosfor en zuurstof en water, en de verzuring van de rode fosfor vermindert, wat de stabiliteit van het materiaalgebruik verbetert.

Verschillende coatingharsen hebben echter verschillende effecten op met rode fosfor vlamvertragend versterkt nylon. In deze studie werden twee rode fosfor-vlamvertragers gecoat met fenolhars en melaminehars geselecteerd om de effecten van deze twee verschillende coating-vlamvertragers op verschillende eigenschappen van vlamvertragend versterkt PA66-materiaal te bestuderen.

De basissamenstelling van het materiaal is als volgt: melaminehars gecoat rood fosfor vlamvertragend mastermateriaal (MC450), fenolhars gecoat rood fosfor vlamvertragend mastermateriaal (PF450): rode fosforgehalte van 50%. De formulering van vlamvertragend versterkt nylon 66 is 58% nylon 66, 12% vlamvertragend basismateriaal, 30% glasvezel.

Gecoat rood fosfor vlamvertragend verbeterd PA66-formuleblad

Na het mengen en modificeren werd het PA66/GF30-composiet bekleed met vlamvertrager uit rode fosfor bereid, en de gerelateerde eigenschappen werden als volgt gemeten.

1. Vlamvertraging, hittedraadtemperatuur en relatieve kruipmarkeringsindex

Het is duidelijk dat zowel PA66-1# als PA66-2# de vlamvertragende kwaliteit van 1,6 mm V-0 kunnen bereiken en dat de materialen niet druipen tijdens de verbranding. De twee soorten gecoate rode fosfor vlamvertragende verbeterde PA66 hebben een uitstekend vlamvertragend effect. De gloeidraadontvlambaarheidsindex (GWFI) van PA66-1# en PA66-2# kan 960℃ bereiken, en de GWIT kan 775℃ bereiken. De verticale verbrandingsprestaties en gloeidraadtestprestaties van de twee gecoate vlamvertragende materialen met rode fosfor kunnen een zeer goed niveau bereiken.

Ook is te zien dat PA66-1 iets hoger is dan de CTI van # PA66-2#, en dat de CTI van de twee met rode fosfor gecoate vlamvertragende PA66-materialen hoger is dan 450 V, wat kan voldoen aan de toepassingsvereisten van de meeste industrieën.

2. Mechanische eigenschap

Mechanische eigenschappen zijn belangrijke basiseigenschappen van vlamvertragend versterkt nylon voor de toepassing ervan.

Te zien is dat de treksterkte en buigsterkte van PA66-1# hoger zijn, respectievelijk 164 MPa en 256 MPa, 5% en 6% hoger dan die van PA66-1#. De gekerfde slagsterkte en de niet-gekerfde slagsterkte van PA66-1# zijn beide hoger, respectievelijk 10,5 kJ/m2 en 66,9 kJ/m2, respectievelijk 3% en 21% hoger dan die van PA66-1#. De algemene mechanische eigenschappen van de twee met rode fosfor gecoate materialen zijn hoog, wat kan voldoen aan de prestatie-eisen van verschillende vakgebieden.

3. Uiterlijk en geur

Uit het uiterlijk van twee soorten spuitgegoten monsters, bedekt met rode fosfor, blijkt dat de vlamvertragende verbeterde PA66 (PA66-1#), bereid met melaminehars bedekt met rode fosfor, een glad oppervlak heeft, een heldere kleur en geen zwevende vezels op de ondergrond. oppervlak. De oppervlaktekleur van vlamvertragend versterkt PA66 (PA66-2#), bereid met fenolhars bekleed met rode fosfor, was niet uniform en er waren meer zwevende vezels. Dit komt voornamelijk omdat melaminehars zelf een zeer fijn en glad poeder is, omdat een aangebrachte coatinglaag een smerende rol zal spelen in het hele materiaalsysteem, zodat het materiaal er glad uitziet en er geen duidelijke zwevende vezels zijn.

Twee soorten met rode fosfor gecoate vlamvertragende PA66-deeltjes werden gedurende 2 uur bij 80 ° C geplaatst en hun geurgrootte werd getest. Pa66-1 # materiaal heeft een duidelijke geur en een sterke scherpe geur. Pa66-2 # heeft een kleine geur en geen duidelijke scherpe geur. Dit komt voornamelijk door de in situ polymerisatie van de coating, de kleine moleculen van de met amine gecoate hars zijn niet gemakkelijk schoon te verwijderen en de geur van de aminesubstantie zelf is groot.

4. Wateropname

Omdat PA66 amine- en carbonylgroepen bevat, is het gemakkelijk om waterstofbruggen te vormen met watermoleculen, dus het is gemakkelijk om water te absorberen bij gebruik, wat resulteert in een weekmakend effect, resulterend in materiaalvolume-uitbreiding, stijfheidsafname en duidelijke kruip onder invloed van spanning.

De invloed van verschillende gecoate vlamvertragende rode fosfor op de wateropname van het materiaal werd onderzocht door de wateropname van het materiaal te testen. Het is te zien dat de waterabsorptie van de twee materialen toeneemt met het toenemen van de tijd. De initiële waterabsorptie van PA66-1# en PA62-2# is vergelijkbaar, maar naarmate de waterabsorptietijd toeneemt, is de waterabsorptie van verschillende materialen duidelijk verschillend. Onder hen heeft met fenolhars gecoat rood fosfor vlamvertragend nylon (PA66-2#) een lage waterabsorptie van 5,8% na 90 dagen, terwijl met melaminehars gecoat rood fosfor vlamvertragend nylon (PA66-1#) een iets hogere wateropname heeft. absorptiepercentage van 6,4% na 90 dagen. Dit komt voornamelijk omdat de waterabsorptie van fenolhars zelf laag is en de melaminehars een relatief sterke waterabsorptie heeft en de hydrolyseweerstand relatief slecht is.

5. Corrosiebestendigheid tegen metaal

Van de blanco monsters en verschillende gecoate rode fosfor vlamvertragend versterkt nylon materiaal van metaalcorrosie in de figuur kan zien, niet om mee te doen, het blanco monster van gemodificeerde nylon metaaloppervlaktecorrosie is minder, er is een lichte lucht- en waterdampcorrosie veroorzaakt door merk, PA66-1 # van metaalcorrosie is relatief goed, de glans van het metalen oppervlak is beter, een paar onderdelen hebben corrosiefenomeen, de metaalcorrosie van PA66-2 # is de meest ernstige en het oppervlak van de metalen plaat is volledig aangetast , terwijl het oppervlak van de koperplaat duidelijk gecorrodeerd en verkleurd is. Hieruit blijkt dat de corrosie van met melaminehars gecoat rood fosforig vlamvertragend nylon minder is dan die van met fenolhars gecoat rood fosforig vlamvertragend nylon.

Concluderend werden twee soorten vlamvertragend verbeterde PA66-materialen bereid door rode fosfor te coaten met melaminehars en fenolhars. De twee soorten vlamvertragende materialen kunnen 1,6 mmV-0 bereiken, kunnen een gloeidraadontstekingstemperatuur van 775 ℃ passeren en CTI kan meer dan 450 V bereiken.

De treksterkte en buigsterkte van PA66 werden verbeterd door met melamine gecoate rode fosfor, terwijl de slagvastheid van PA66 beter was door met fenol gecoate rode fosfor. Bovendien was de geur van fenolhars gecoat met PA66, een vlamvertragend middel met rode fosfor, minder dan die van met melamine gecoat materiaal, en was de waterabsorptiesnelheid lager. Melaminehars gecoat met rode fosforvlamvertrager verbetert het uiterlijk van PA66 met minder corrosie op metalen.

Referentie: Onderzoek naar de vlamvertragende eigenschappen van PA66 gecoat met rode fosfor, internetmaterialen.