Проучване за подобряване на огнеустойчивостта на PA66 чрез червен фосфор, покрит с различни смоли

Найлон 66 има добри механични свойства, устойчивост на износване и устойчивост на химическа корозия и се използва широко в автомобилната, електронната и електрическата област. PA66 обаче е запалим материал и ще има капчици при изгаряне, което крие голям риск за безопасността. Следователно е от голямо значение да се проучи модификацията на PA66, забавяща горенето. Системата за забавяне на горенето на PA66 беше доминирана от бромирани забавители на горенето, но бромираните забавители на горенето са изправени пред сериозни проблеми с опазването на околната среда и CTI.

Понастоящем забавителят на горенето с червен фосфор може да се приложи към материали със забавяне на горенето PA66 поради високата си ефективност на забавяне на горенето и отлична производителност на разходите. Въпреки това, червените фосфорни забавители на горенето при висока температура, въздух, висока влажност и алкална среда, лесни за абсорбиране на вода, което води до подкисляване на материала. Фосфорната киселина ще корозира металните компоненти, което ще доведе до електрическите свойства на продукта.

За да се предотврати подкисляването на реакцията на червения фосфор, да се подобри стабилността на червения фосфор, най-ефективният начин е да се микрокапсулира покрит с червен фосфор, този подход е чрез полимеризация на място, в повърхността на червения фосфор на прах, за да се образува стабилен полимерен материал, така че да можете да излезете от контакт с червения фосфор, кислорода и водата, и намалява подкисляването на червения фосфор, повишава стабилността на използването на материала.

Различните смоли за покритие обаче имат различни ефекти върху найлон, подсилен с червен фосфор, забавящ горенето. В това изследване бяха избрани два забавителя на горенето на червен фосфор, покрити с фенолна смола и меламинова смола, за да се проучат ефектите на тези два различни забавителя на горенето на покритие върху различни свойства на материал PA66, подобрен със забавяне на горенето.

Основният състав на материала е както следва: основен материал с покритие от меламинова смола, червен фосфор, забавящ горенето (MC450), покрит с фенолна смола червен фосфор, забавящ горенето основен материал (PF450): съдържание на червен фосфор 50%. Съставът на найлон 66, подсилен със забавяне на горенето, е 58% найлон 66, 12% основен материал, забавящ горенето, 30% стъклени влакна.

Лист с формула PA66 с покритие от червен фосфор и забавител на горенето

След смесване и модификация беше приготвен композитът PA66/GF30, покрит с червен фосфорен забавител на горенето, и свързаните свойства бяха измерени, както следва.

1. Забавяне на горенето, температура на горещия проводник и относителен индекс на следата на пълзене

Може да се види, че както PA66-1#, така и PA66-2# могат да достигнат степента на забавяне на горенето от 1,6 mm V-0 и материалите не капят по време на горене. Двата вида покритие с червен фосфор, забавител на горенето, подобрен PA66, имат отличен ефект на забавяне на горенето. Индексът на запалимост на нажежен проводник (GWFI) на PA66-1# и PA66-2# може да достигне 960 ℃, а GWIT може да достигне 775 ℃. Ефективността при вертикално горене и ефективността на теста с нажежен проводник на двата покрити с червен фосфор огнезащитни материали могат да достигнат много добро ниво.

Може също да се види, че PA66-1 е малко по-висок от CTI на # PA66-2#, а CTI на двата материала PA66, покрити с червен фосфор, забавящи горенето са над 450 V, което може да отговори на изискванията за приложение на повечето индустрии.

2. Механично свойство

Механичните свойства са важни основни свойства на усиления със забавяне на горенето найлон за неговото приложение.

Може да се види, че якостта на опън и якостта на огъване на PA66-1# са по-високи, които са съответно 164 MPa и 256 MPa, с 5% и 6% по-високи от тези на PA66-1#. Якостта на удар с назъбена и ударна якост без назъбване на PA66-1# са по-високи, които са съответно 10,5 kJ/m2 и 66,9 kJ/m2, съответно с 3% и 21% по-високи от тези на PA66-1#. Общите механични свойства на двата материала, покрити с червен фосфор, са високи, което може да отговори на изискванията за производителност в различни области.

3. Външен вид и мирис

Може да се види от външния вид на два вида шприцовани проби, покрити с червен фосфор, че забавителят на горенето PA66 (PA66-1#), приготвен с меламинова смола, покрита с червен фосфор, има гладка повърхност, ярък цвят и няма плаващи влакна върху повърхността повърхност. Цветът на повърхността на подсиления със забавяне на горенето PA66 (PA66-2#), приготвен от фенолна смола, покрита с червен фосфор, не беше равномерен и имаше повече плаващи влакна. Това е главно защото самата меламинова смола е много фин и гладък прах, тъй като въведеният покривен слой ще играе роля на смазване в цялата материална система, така че външният вид на материала е гладък, без очевидно плаващи влакна.

Два вида частици PA66, покрити с червен фосфор, забавители на горенето, бяха поставени при 80 ℃ за 2 часа и размерът на миризмата им беше тестван. Pa66-1 # материал има очевидна миризма и силна остра миризма. Pa66-2 # има лек мирис и няма очевидна остра миризма. Това се дължи главно на полимеризацията на покритието in situ, малките молекули на смолата, покрита с амин, не са лесни за почистване и миризмата на самото аминно вещество е голяма.

4. Водопоглъщане

Тъй като PA66 съдържа аминови и карбонилни групи, е лесно да се образуват водородни връзки с водни молекули, така че е лесно да се абсорбира вода, когато се използва, което води до пластифициран ефект, което води до разширяване на обема на материала, намаляване на твърдостта и очевидно пълзене под действието на стрес.

Влиянието на различен огнеупорен червен фосфор с различно покритие върху водопоглъщането на материала беше изследвано чрез тестване на водопоглъщането на материала. Може да се види, че водопоглъщането на двата материала се увеличава с увеличаване на времето. Първоначалната абсорбция на вода на PA66-1# и PA62-2 # е подобна, но с увеличаването на времето за абсорбция на вода, абсорбцията на вода от различни материали е очевидно различна. Сред тях огнезащитният найлон с покритие от фенолна смола с червен фосфор (PA66-2#) има ниска степен на водопоглъщане от 5,8% след 90 дни, докато огнезащитният найлон с покритие от меламинова смола с червен фосфор (PA66-1#) има малко по-висока степен на водопоглъщане степен на усвояване от 6,4% след 90 дни. Това е главно защото самата фенолна смола степен на водопоглъщане е ниска, а меламиновата смола има относително силна водопоглъщаемост, устойчивостта на хидролиза е сравнително слаба.

5. Корозионна устойчивост на метал

От празните проби и до различни покрития с червен фосфор, забавител на горенето, подсилен найлонов материал от метална корозия на фигурата може да се види, да не се съединява, празната проба от модифициран найлон метална повърхностна корозия е по-малка, има лека корозия на въздуха и водните пари, причинена от знак, PA66-1 # на металната корозия е сравнително добра, гланцът на металната повърхност е по-добър, няколко части имат корозионен феномен, металната корозия на PA66-2# е най-сериозната и повърхността на металния лист е напълно опетнена , докато повърхността на медния лист е корозирала и очевидно е обезцветена. Това показва, че корозията на покрития с меламинова смола червен фосфорен найлон, забавящ горенето, е по-малка от тази на покрития с фенолна смола червен фосфорен найлон, забавящ горенето.

В заключение, два вида материали PA66, които забавят горенето, са получени чрез покриване на червен фосфор с меламинова смола и фенолна смола. Двата вида материали, забавящи горенето, могат да достигнат 1,6 mmV-0, могат да преминат 775 ℃ температура на запалване на нажежен проводник и CTI може да достигне повече от 450 V.

Якостта на опън и якостта на огъване на PA66 бяха подобрени от червен фосфор с меламиново покритие, докато ударната способност на PA66 беше по-добра от червен фосфор с фенолно покритие. В допълнение, миризмата на фенолна смола, покрита с червен фосфорен забавител на горенето PA66, е по-слаба от тази на покрития с меламин материал и степента на абсорбция на вода е по-ниска. Меламиновата смола, покрита с червен фосфорен забавител на горенето, подобрява външния вид на PA66 с по-малко корозия на металите.

Справка: Проучване на свойствата за забавяне на горенето на PA66, покрит с червен фосфор, Интернет материали.