Farklı reçinelerle kaplanmış kırmızı fosfor ile PA66'nın alev geciktiriciliğinin arttırılması üzerine çalışma

Naylon 66 iyi mekanik özelliklere, aşınma direncine ve kimyasal korozyon direncine sahiptir ve otomotiv, elektronik ve elektrik alanlarında yaygın olarak kullanılmaktadır. Ancak PA66 yanıcı bir malzemedir ve yanarken damlacıklar oluşacaktır, bu da büyük bir güvenlik riski taşır. Bu nedenle PA66'nın alev geciktirici modifikasyonunun incelenmesi büyük önem taşımaktadır. PA66'nın alev geciktirici sistemi eskiden bromlu alev geciktiricilerin hakimiyetindeydi, ancak bromlu alev geciktiriciler çevre koruma ve CTI açısından ciddi sorunlarla karşı karşıyaydı.

Şu anda, yüksek alev geciktirici verimliliği ve mükemmel maliyet performansı nedeniyle alev geciktirici PA66 malzemelerine kırmızı fosfor alev geciktirici uygulanabilir. Ancak kırmızı fosforlu alev geciktiriciler yüksek sıcaklık, hava, yüksek nem ve alkali ortamda suyu kolayca emer ve malzemenin asitlenmesine neden olur. Fosforik asit metal bileşenleri aşındırarak ürünün elektriksel özelliklerinin oluşmasına neden olur.

Kırmızı fosfor reaksiyonunun asitleşmesini önlemek, kırmızı fosforun stabilitesini arttırmak için, bugüne kadarki en etkili yol, mikrokapsül kaplı kırmızı fosfordur; bu yaklaşım, kırmızı fosfor tozu yüzeyinde yerinde polimerizasyon yoluyladır. Stabil bir polimer malzeme oluşturur, böylece kırmızı fosfor, oksijen ve su ile temastan kurtulabilir ve kırmızı fosforun asitlenmesini azaltır, malzemenin kullanımının stabilitesini arttırır.

Ancak farklı kaplama reçinelerinin kırmızı fosforlu alev geciktirici takviyeli naylon üzerinde farklı etkileri vardır. Bu çalışmada fenolik reçine ve melamin reçine ile kaplanmış iki kırmızı fosforlu alev geciktirici seçilmiş ve bu iki farklı kaplama alev geciktiricinin alev geciktirici ile güçlendirilmiş PA66 malzemesinin çeşitli özellikleri üzerindeki etkileri incelenmiştir.

Malzemenin temel bileşimi şu şekildedir: melamin reçine kaplı kırmızı fosfor alev geciktirici ana malzeme (MC450), fenolik reçine kaplı kırmızı fosfor alev geciktirici ana malzeme (PF450): %50 kırmızı fosfor içeriği. Alev geciktirici takviyeli naylon 66'nın formülasyonu %58 naylon 66, %12 alev geciktirici ana malzeme, %30 cam elyaftır.

Kaplamalı kırmızı fosfor alev geciktiricili geliştirilmiş PA66 formül sayfası

Harmanlama ve modifikasyon sonrasında kırmızı fosfor alev geciktirici ile kaplanmış PA66/GF30 kompoziti hazırlandı ve ilgili özellikler aşağıdaki gibi ölçüldü.

1. Alev geciktirme, sıcak tel sıcaklığı ve bağıl kaçak işareti indeksi

Hem PA66-1# hem de PA66-2#'nin 1,6 mm V-0 alev geciktirici derecesine ulaşabildiği ve malzemelerin yanma sırasında damlamadığı görülebilir. İki çeşit kaplamalı kırmızı fosfor alev geciktiricili geliştirilmiş PA66 mükemmel alev geciktirici etkiye sahiptir. PA66-1# ve PA66-2#'nin kızdırma teli yanıcılık indeksi (GWFI) 960°C'ye, GWIT ise 775°C'ye ulaşabilir. İki kaplamalı kırmızı fosforlu alev geciktirici malzemelerin dikey yanma performansı ve kızdırma teli test performansı çok iyi seviyelere ulaşabilmektedir.

PA66-1'in # PA66-2# CTI'sinden biraz daha yüksek olduğu ve iki kırmızı fosfor kaplı alev geciktirici PA66 malzemenin CTI'sinin çoğu endüstrinin uygulama gereksinimlerini karşılayabilecek şekilde 450V'nin üzerinde olduğu da görülebilir.

2. Mekanik özellik

Mekanik özellikler, alev geciktirici takviyeli naylonun uygulaması için önemli temel özellikleridir.

PA66-1#'ın çekme mukavemeti ve bükülme mukavemetinin sırasıyla 164 MPa ve 256 MPa olup PA66-1#'dan %5 ve %6 daha yüksek olduğu görülebilir. PA66-1#'ın çentikli darbe dayanımı ve çentiksiz darbe dayanımı sırasıyla 10,5kJ/m2 ve 66,9 kJ/m2 olup, PA66-1#'ınkinden sırasıyla %3 ve %21 daha yüksektir. Kırmızı fosforla kaplanmış iki malzemenin genel mekanik özellikleri yüksektir ve çeşitli alanların performans gereksinimlerini karşılayabilir.

3. Görünüm ve koku

Kırmızı fosforla kaplanmış iki tür enjeksiyonla kalıplanmış numunenin görünümünden, kırmızı fosforla kaplanmış melamin reçinesi ile hazırlanan alev geciktiricili geliştirilmiş PA66'nın (PA66-1#) pürüzsüz bir yüzeye, parlak bir renge sahip olduğu ve üzerinde yüzen lif bulunmadığı görülebilir. yüzey. Kırmızı fosforla kaplanmış fenolik reçineyle hazırlanan alev geciktirici takviyeli PA66'nın (PA66-2#) yüzey rengi tekdüze değildi ve daha fazla yüzen lif vardı. Bunun temel nedeni, melamin reçinesinin kendisinin çok ince ve pürüzsüz bir toz olması, bir kaplama tabakasının tüm malzeme sisteminde bir yağlama rolü oynaması, dolayısıyla malzeme görünümünün pürüzsüz olması, belirgin bir yüzen elyaf olmamasıdır.

İki çeşit kırmızı fosfor kaplı alev geciktiricili geliştirilmiş PA66 parçacığı 2 saat boyunca 80°C'ye yerleştirildi ve koku boyutları test edildi. Pa66-1 # malzemesi belirgin bir kokuya ve güçlü keskin bir kokuya sahiptir. Pa66-2 # küçük bir kokuya sahiptir ve belirgin keskin bir koku yoktur. Bu esas olarak yerinde kaplama polimerizasyonundan kaynaklanmaktadır, amin kaplı reçine küçük moleküllerinin temizlenmesi kolay değildir ve amin maddesinin kokusu büyüktür.

4. Su emme

PA66, amin ve karbonil grupları içerdiğinden, su molekülleri ile hidrojen bağları oluşturmak kolaydır, bu nedenle kullanıldığında suyu emmek kolaydır, bu da plastikleştirme etkisine neden olur, bu da malzeme hacminin genişlemesine, sertliğin azalmasına ve etkisi altında belirgin bir sürünmeye neden olur. stres.

Farklı kaplamalı alev geciktirici kırmızı fosforun malzemenin su emmesi üzerindeki etkisi, malzemenin su emmesi test edilerek incelenmiştir. Zamanın artmasıyla her iki malzemenin su emme oranının arttığı görülmektedir. PA66-1# ve PA62-2#'nin başlangıçtaki su emmesi benzerdir, ancak su emme süresinin artmasıyla birlikte farklı malzemelerin su emmesi açıkça farklıdır. Bunlar arasında, fenolik reçine kaplı kırmızı fosfor alev geciktirici naylonun (PA66-2#) 90 gün sonra %5,8'lik düşük su emme oranı bulunurken, melamin reçine kaplı kırmızı fosfor alev geciktirici naylonun (PA66-1#) biraz daha yüksek su emme oranı vardır. 90 gün sonra emilim oranı %6,4'tür. Bunun temel nedeni fenolik reçinenin su emme oranının düşük olması ve melamin reçinesinin nispeten güçlü su emmesi, hidroliz direncinin nispeten zayıf olmasıdır.

5. Metale karşı korozyon direnci

Boş numunelerden ve farklı kaplamalı kırmızı fosfor alev geciktirici takviyeli naylon malzemeye göre metal korozyonu şekilde görülebildiği gibi, modifiye naylon metalin boş numunesinin yüzey korozyonu daha azdır, hafif bir hava ve su buharı korozyonu vardır. işaret, PA66-1 # metal korozyonu nispeten iyi, metal yüzey parlaklığı daha iyi, birkaç parçada korozyon fenomeni var, PA66-2# metal korozyonu en ciddi olanı ve metal levhanın yüzeyi tamamen kararmış bakır levhanın yüzeyi açıkça korozyona uğrar ve rengi değişir. Bu durum, melamin reçine kaplı kırmızı fosfor alev geciktiricili naylonun korozyonunun, fenolik reçine kaplı kırmızı fosfor alev geciktirici naylonun korozyonundan daha az olduğunu göstermektedir.

Sonuç olarak, kırmızı fosforun melamin reçinesi ve fenolik reçine ile kaplanmasıyla iki çeşit alev geciktiricili geliştirilmiş PA66 malzemesi hazırlandı. İki tür alev geciktirici malzeme 1,6 mmV-0'a ulaşabilir, 775°C kızdırma teli ateşleme sıcaklığını geçebilir ve CTI 450V'un üzerine çıkabilir.

PA66'nın çekme mukavemeti ve eğilme mukavemeti melamin kaplı kırmızı fosfor ile arttırılırken, PA66'nın darbe özelliği fenolik kaplı kırmızı fosfor ile daha iyi hale getirildi. Ayrıca kırmızı fosfor alev geciktiricili güçlendirilmiş PA66 ile kaplanmış fenolik reçinenin kokusu melamin kaplı malzemeye göre daha azdı ve su emme oranı daha düşüktü. Kırmızı fosforlu alev geciktirici ile kaplanmış melamin reçinesi, metallerde daha az korozyona neden olarak PA66'nın görünümünü iyileştirir.

Referans: Kırmızı fosforla kaplanmış PA66'nın alev geciktirici özellikleri üzerine çalışma, İnternet malzemeleri.