Tutkimus PA66:n palonestokyvyn parantamisesta eri hartseilla päällystetyllä punaisella fosforilla

Nylon 66:lla on hyvät mekaaniset ominaisuudet, kulutuskestävyys ja kemiallinen korroosionkestävyys, ja sitä käytetään laajasti auto-, elektroniikka- ja sähkökentillä. PA66 on kuitenkin syttyvää materiaalia, ja palaessaan tulee pisaroita, mikä on suuri turvallisuusriski. Siksi on erittäin tärkeää tutkia PA66:n paloa hidastavaa modifikaatiota. PA66:n palonestojärjestelmä hallitsi aiemmin bromattuja palonestoaineita, mutta bromatut palonestoaineet ovat kohdanneet vakavia ympäristönsuojelu- ja CTI-ongelmia.

Tällä hetkellä punaista fosforia sisältävää palonestoainetta voidaan käyttää palonestoaine PA66-materiaaleihin sen korkean palonestotehokkuuden ja erinomaisen kustannustehokkuuden ansiosta. Kuitenkin punaisen fosforin palonestoaineet korkeassa lämpötilassa, ilmassa, korkeassa kosteudessa ja emäksisessä ympäristössä, helppo imeä vettä, mikä johtaa materiaalin happamoitumiseen. Fosforihappo syövyttää metalliosat, mikä johtaa tuotteen sähköisiin ominaisuuksiin.

Punaisen fosforin reaktion happamoitumisen estämiseksi, punaisen fosforin stabiilisuuden parantamiseksi, ylivoimaisesti tehokkain tapa on mikrokapselilla päällystetty punainen fosfori, tämä lähestymistapa on in situ -polymerointi, punaisen fosforijauheen pintaan muodostavat stabiilin polymeerimateriaalin, jotta et pääse kosketuksiin punaisen fosforin ja hapen ja veden kanssa, ja vähentää punaisen fosforin happamoitumista, parantaa materiaalin käytön vakautta.

Eri pinnoitehartseilla on kuitenkin erilainen vaikutus punaisen fosforin palonestoainevahvisteiseen nyloniin. Tässä tutkimuksessa valittiin kaksi fenolihartsilla ja melamiinihartsilla päällystettyä punaista fosforia sisältävää palonestoainetta tutkimaan näiden kahden eri pinnoitteen palonestoaineen vaikutuksia palonestoaineella tehostetun PA66-materiaalin eri ominaisuuksiin.

Materiaalin peruskoostumus on seuraava: melamiinihartsipinnoitettu punainen fosfori palonestoaine (MC450), fenolihartsilla päällystetty punainen fosfori palonestoaine (PF450): punainen fosforipitoisuus 50%. Paloa hidastavan vahvistetun nylon 66:n koostumus on 58 % nylon 66, 12 % palonestoainetta ja 30 % lasikuitua.

Päällystetty punaisella fosforilla palonestoaine, tehostettu PA66 kaavalevy

Sekoituksen ja modifioinnin jälkeen valmistettiin punaisella fosforilla päällystetty palonestoaine PA66/GF30-komposiitti ja siihen liittyvät ominaisuudet mitattiin seuraavasti.

1. Palonsuojaus, kuumalangan lämpötila ja suhteellinen ryömintämerkkiindeksi

Voidaan nähdä, että sekä PA66-1# että PA66-2# voivat saavuttaa palonestoluokan 1,6 mm V-0, eivätkä materiaalit tippu palamisen aikana. Kahdella päällystetyllä punaisella fosforilla palonestoaineella, parannetulla PA66:lla on erinomainen palonestovaikutus. PA66-1#:n ja PA66-2#:n hehkulangan syttyvyysindeksi (GWFI) voi saavuttaa 960 ℃ ja GWIT 775 ℃. Kahden päällystetyn punaisen fosforin palonestomateriaalin pystysuora palamiskyky ja hehkulankatesti voivat saavuttaa erittäin hyvän tason.

Voidaan myös nähdä, että PA66-1 on hieman korkeampi kuin #PA66-2#:n CTI, ja kahden punaisella fosforilla päällystetyn palonestoaineen PA66-materiaalin CTI on yli 450 V, mikä voi täyttää useimpien teollisuudenalojen sovellusvaatimukset.

2. Mekaaninen ominaisuus

Mekaaniset ominaisuudet ovat palonsuojavahvisteisen nylonin tärkeitä perusominaisuuksia sen käyttöä varten.

Voidaan nähdä, että PA66-1#:n vetolujuus ja taivutuslujuus ovat korkeammat, jotka ovat vastaavasti 164 MPa ja 256 MPa, 5 % ja 6 % korkeammat kuin PA66-1#:n. PA66-1#:n lovettu iskulujuus ja loveamaton iskulujuus ovat molemmat korkeammat, jotka ovat 10,5 kJ/m2 ja 66,9 kJ/m2, 3 % ja 21 % korkeammat kuin PA66-1#:n vastaavasti. Kahden punaisella fosforilla päällystetyn materiaalin yleiset mekaaniset ominaisuudet ovat korkeat, mikä voi täyttää eri alojen suorituskykyvaatimukset.

3. Ulkonäkö ja haju

Kahden tyyppisten punaisella fosforilla päällystettyjen ruiskupuristettujen näytteiden ulkonäöstä voidaan nähdä, että punaisella fosforilla päällystetyllä melamiinihartsilla valmistetulla palonestoaineella tehostetulla PA66:lla (PA66-1#) on sileä pinta, kirkas väri eikä kelluva kuitu. pinta. Punaisella fosforilla päällystetyllä fenolihartsilla valmistetun palonestoainevahvistetun PA66(PA66-2#) pinnan väri ei ollut tasainen ja kelluvia kuituja oli enemmän. Tämä johtuu pääasiassa siitä, että melamiinihartsi itsessään on erittäin hienoa ja sileää jauhetta, sillä lisättynä pinnoitekerroksena on voitelutehtävä koko materiaalijärjestelmässä, joten materiaalin ulkonäkö on sileä, ei ilmeistä kelluvaa kuitua.

Kahdenlaisia ​​punaisella fosforilla päällystettyjä palonestoaineilla tehostettuja PA66-hiukkasia asetettiin 80 ℃:seen 2 tunniksi ja niiden hajukoko testattiin. Pa66-1 # -materiaalilla on selvä haju ja voimakas pistävä haju. Pa66-2 # on vähäinen haju, eikä siinä ole selvää pistävää hajua. Tämä johtuu pääasiassa in situ -pinnoitepolymeroinnista, amiinipäällysteisiä hartsin pieniä molekyylejä ei ole helppo poistaa puhtaana ja itse amiiniaineen haju on suuri.

4. Veden imeytyminen

Koska PA66 sisältää amiini- ja karbonyyliryhmiä, se on helppo muodostaa vetysidoksia vesimolekyyleihin, joten se on helppo imeä vettä käytettäessä, mikä johtaa plastisoivaan vaikutukseen, mikä johtaa materiaalin tilavuuden laajenemiseen, jäykkyyden heikkenemiseen ja ilmeiseen virumiseen korostaa.

Eri pinnoitettujen palosuojattujen punafosforin vaikutusta materiaalin vedenimeytymiseen tutkittiin testaamalla materiaalin vedenimeytyskykyä. Voidaan nähdä, että näiden kahden materiaalin veden imeytyminen lisääntyy ajan myötä. PA66-1#:n ja PA62-2#:n alkuperäinen vedenabsorptio on samanlainen, mutta veden absorptioajan pidentyessä eri materiaalien veden imeytyminen on selvästi erilainen. Näistä fenolihartsilla päällystetyllä punaisella fosforilla hidastavalla nylonilla (PA66-2#) on alhainen vedenabsorptioaste, 5,8 % 90 päivän jälkeen, kun taas melamiinihartsilla päällystetyllä punaisella fosforilla päällystetyllä palosuojalla nylonilla (PA66-1#) on hieman korkeampi vesi. imeytyminen 6,4 % 90 päivän jälkeen. Tämä johtuu pääasiassa siitä, että fenolihartsin itse vedenabsorptionopeus on alhainen, ja melamiinihartsilla on suhteellisen vahva veden imeytyminen, hydrolyysin vastustuskyky on suhteellisen huono.

5. Metallin korroosionkestävyys

Nollanäytteistä ja eri pinnoitetuista punaisesta fosforista palonestoainevahvisteiseen metallikorroosion nylonmateriaaliin kuvassa näkyy, ei liitos, nollanäyte modifioidusta nailonmetallipinnan korroosiosta on pienempi, esiintyy lievää ilma- ja vesihöyrykorroosiota merkki, PA66-1 # metallin korroosio on suhteellisen hyvä, metallipinnan kiilto on parempi, muutamassa osassa on korroosioilmiö, PA66-2# metallin korroosio on vakavin ja metallilevyn pinta on täysin tahriintunut , kun taas kuparilevyn pinta on syöpynyt ja värjäytynyt selvästi. Tämä osoittaa, että melamiinihartsilla päällystetyn punaisen fosforipitoisen palonestoainenailonin korroosio on pienempi kuin fenolihartsilla päällystetyn punaisella fosforilla päällystetyn palonestoainenailonin.

Yhteenvetona voidaan todeta, että kahdenlaisia ​​palonestoaineita tehostettuja PA66-materiaaleja valmistettiin pinnoittamalla punainen fosfori melamiinihartsilla ja fenolihartsilla. Kahden tyyppiset palonestomateriaalit voivat saavuttaa 1,6 mmV-0, voivat läpäistä 775 ℃ hehkulangan syttymislämpötilan ja CTI voi saavuttaa yli 450 V.

PA66:n vetolujuutta ja taivutuslujuutta paransi melamiinilla päällystetty punainen fosfori, kun taas PA66:n iskunkestävyys oli parempi fenolipäällysteisellä punaisella fosforilla. Lisäksi punaisella fosforipitoisella palonestoaineella tehostetulla PA66:lla päällystetyn fenolihartsin haju oli pienempi kuin melamiinipinnoitetulla materiaalilla, ja veden imeytymisnopeus oli pienempi. Punaisella fosforipitoisella palonestoaineella päällystetty melamiinihartsi parantaa PA66:n ulkonäköä ja vähentää metallien syöpymistä.

Viite: Tutkimus punaisella fosforilla päällystetyn PA66:n palonestoominaisuuksista, Internet-materiaalit.