Studie om flamskyddsförbättring av PA66 med röd fosfor belagd med olika hartser

Nylon 66 har goda mekaniska egenskaper, slitstyrka och kemisk korrosionsbeständighet, och används i stor utsträckning inom fordonsindustrin, elektroniska och elektriska områden. PA66 är dock brandfarligt material, och det kommer droppar vid förbränning, vilket medför en stor säkerhetsrisk. Därför är det av stor betydelse att studera den flamskyddade modifieringen av PA66. Det flamskyddande systemet i PA66 dominerades tidigare av bromerade flamskyddsmedel, men bromerade flamskyddsmedel har ställts inför allvarliga problem med miljöskydd och CTI.

För närvarande kan röd fosfor flamskyddsmedel appliceras på flamskyddade PA66-material på grund av dess höga flamskyddande effektivitet och utmärkta kostnadsprestanda. Men röda fosfor flamskyddsmedel i hög temperatur, luft, hög luftfuktighet och alkalisk miljö, lätt att absorbera vatten, vilket resulterar i material försurning. Fosforsyran kommer att korrodera metallkomponenterna, vilket resulterar i produktens elektriska egenskaper.

För att förhindra försurning av den röda fosforreaktionen, förbättra stabiliteten hos röd fosfor, är det överlägset mest effektiva sättet att mikrokapselbelagd röd fosfor, detta tillvägagångssätt är med hjälp av in-situ polymerisation, i den röda fosforpulverytan för att bilda ett stabilt polymermaterial, så att du kan ur kontakt med den röda fosforn och syre och vatten, och minskar försurningen av den röda fosforn, förbättrar stabiliteten i användningen av material.

Olika beläggningshartser har dock olika effekter på röd fosfor flamskyddad förstärkt nylon. I denna studie valdes två röda fosfor flamskyddsmedel belagda med fenolharts och melaminharts för att studera effekterna av dessa två olika flamskyddsmedel för beläggning på olika egenskaper hos flamskyddsförstärkt PA66-material.

Materialets grundsammansättning är följande: melaminhartsbelagt rött fosfor flamskyddande mastermaterial (MC450), fenolhartsbelagt rött fosfor flamskyddande mastermaterial (PF450): röd fosforhalt på 50 %. Formuleringen av flamskyddsförstärkt nylon 66 är 58 % nylon 66, 12 % flamskyddande mastermaterial, 30 % glasfiber.

Belagt rött fosfor flamskyddsmedel förbättrat PA66 formelark

Efter blandning och modifiering framställdes PA66/GF30-kompositen belagd med röd fosfor flamskyddsmedel, och de relaterade egenskaperna mättes enligt följande.

1. Flamskydd, hettrådstemperatur och relativa krypmärkesindex

Det kan ses att både PA66-1# och PA66-2# kan nå flamskyddsgraden 1,6 mm V-0, och materialen droppar inte under förbränning. De två typerna av belagd röd fosfor flamskyddsmedel förbättrad PA66 har utmärkt flamskyddande effekt. Glödtrådens brännbarhetsindex (GWFI) för PA66-1# och PA66-2# kan nå 960 ℃ och GWIT kan nå 775 ℃. Den vertikala förbränningsprestandan och glödtrådstestprestandan hos de två belagda röda fosforflamskyddsmaterialen kan nå en mycket bra nivå.

Det kan också ses att PA66-1 är något högre än CTI för # PA66-2#, och CTI för de två röda fosforbelagda flamskyddade PA66-materialen är över 450V, vilket kan uppfylla applikationskraven för de flesta industrier.

2. Mekanisk egendom

Mekaniska egenskaper är viktiga grundläggande egenskaper hos flamskyddande förstärkt nylon för dess tillämpning.

Det kan ses att draghållfastheten och böjhållfastheten för PA66-1# är högre, vilka är 164 MPa respektive 256 MPa, 5% och 6% högre än för PA66-1#. Den skårade slaghållfastheten och den omärkta slaghållfastheten för PA66-1# är båda högre, som är 10,5 kJ/m2 respektive 66,9 kJ/m2, 3 % respektive 21 % högre än för PA66-1#. De övergripande mekaniska egenskaperna hos de två materialen belagda med röd fosfor är höga, vilket kan uppfylla prestandakraven för olika områden.

3. Utseende och lukt

Det kan ses från utseendet av två typer av formsprutade prover belagda med röd fosfor att den flamskyddsmedelsförstärkta PA66 (PA66-1#) framställd med melaminharts belagd med röd fosfor har slät yta, ljus färg och ingen flytande fiber på yta. Ytfärgen på flamskyddsförstärkt PA66(PA66-2#) framställd av fenolharts belagd med röd fosfor var inte enhetlig och det fanns fler flytande fibrer. Detta beror främst på att melaminharts i sig är ett mycket fint och slätt pulver, eftersom ett beläggningsskikt som introduceras kommer att spela en smörjande roll i hela materialsystemet, så materialets utseende är slätt, ingen uppenbar flytande fiber.

Två sorters röda fosforbelagda flamskyddsmedelsförstärkta PA66-partiklar placerades vid 80 ℃ under 2 timmar och deras luktstorlek testades. Pa66-1 # material har tydlig lukt och stark stickande lukt. Pa66-2 # har en liten lukt och ingen tydlig stickande lukt. Detta beror främst på polymerisationen av beläggningen in situ, de små aminbelagda hartsmolekylerna är inte lätta att rengöra och lukten av själva aminsubstansen är stor.

4. Vattenabsorption

Eftersom PA66 innehåller amin- och karbonylgrupper är det lätt att bilda vätebindningar med vattenmolekyler, så det är lätt att absorbera vatten när det används, vilket resulterar i mjukgörande effekt, vilket resulterar i materialvolymexpansion, styvhetsminskning och tydlig krypning under inverkan av stress.

Inverkan av olika belagda flamskyddsmedel röd fosfor på materialets vattenabsorption studerades genom att testa materialets vattenabsorption. Det kan ses att vattenabsorptionen av de två materialen ökar med tiden. Den initiala vattenabsorptionen av PA66-1# och PA62-2 # är liknande, men med ökad vattenabsorptionstid är vattenabsorptionen av olika material uppenbarligen olika. Bland dem har fenolhartsbelagd röd fosfor flamskyddad nylon (PA66-2#) en låg vattenabsorptionshastighet på 5,8 % efter 90 dagar, medan melaminhartsbelagd röd fosfor flamskyddad nylon (PA66-1#) har något högre vatten absorptionshastighet på 6,4 % efter 90 dagar. Detta beror främst på att fenolharts i sig vattenabsorptionshastigheten är låg, och melaminharts är relativt stark vattenabsorption, hydrolysbeständigheten är relativt dålig.

5. Korrosionsbeständighet mot metall

Från blankproverna och till olika belagda röda fosfor flamskyddande förstärkt nylonmaterial av metallkorrosion i figuren kan se, inte förenas, blankprovet av modifierad nylonmetallytkorrosion är mindre, det finns en lätt luft- och vattenångkorrosion orsakad av märke, PA66-1 # metallkorrosion är relativt bra, metallytans glans är bättre, några delar har korrosionsfenomen, metallkorrosionen hos PA66-2# är den allvarligaste och ytan på metallplåten är helt skamfilad medan kopparplåtens yta är korroderad och uppenbarligen missfärgad. Detta visar att korrosionen hos melaminhartsbelagd röd fosfor flamskyddad nylon är mindre än den hos fenolhartsbelagd röd fosfor flamskyddad nylon.

Sammanfattningsvis framställdes två typer av flamskyddsförstärkta PA66-material genom att belägga röd fosfor med melaminharts och fenolharts. De två typerna av flamskyddade material kan nå 1,6 mmV-0, kan passera 775 ℃ glödtrådständningstemperatur och CTI kan nå mer än 450V.

Draghållfastheten och böjhållfastheten hos PA66 förbättrades av melaminbelagd röd fosfor, medan slagegenskapen hos PA66 var bättre av fenolbelagd röd fosfor. Dessutom var lukten av fenolharts belagd med röd fosfor flamskyddsmedel förstärkt PA66 mindre än lukten av melaminbelagt material, och vattenabsorptionshastigheten var lägre. Melaminharts belagd med röd fosfor flamskyddsmedel förbättrar utseendet på PA66 med mindre korrosion mot metaller.

Referens: Studie av de flamskyddande egenskaperna hos PA66 belagd med röd fosfor, Internetmaterial.