Pētījums par PA66 liesmas slāpēšanas uzlabošanu ar sarkano fosforu, kas pārklāts ar dažādiem sveķiem

Neilonam 66 ir labas mehāniskās īpašības, nodilumizturība un izturība pret ķīmisko koroziju, un to plaši izmanto automobiļu, elektronikas un elektriskās jomās. Tomēr PA66 ir viegli uzliesmojošs materiāls, un degšanas laikā būs piliens, kas rada lielu drošības risku. Tāpēc ir ļoti svarīgi izpētīt PA66 liesmu slāpējošās modifikācijas. PA66 liesmas slāpētāju sistēmā agrāk dominēja bromētie liesmas slāpētāji, bet bromētie liesmas slāpētāji ir saskārušies ar nopietnām vides aizsardzības un CTI problēmām.

Pašlaik sarkanā fosfora liesmas slāpētāju var izmantot liesmu slāpējošiem PA66 materiāliem, pateicoties tā augstajai liesmas slāpēšanas efektivitātei un lieliskajai izmaksu veiktspējai. Tomēr sarkanā fosfora liesmas slāpētāji augstā temperatūrā, gaisā, augstā mitrumā un sārmainā vidē, viegli absorbē ūdeni, kā rezultātā materiāls paskābina. Fosforskābe korodēs metāla sastāvdaļas, kā rezultātā mainīsies izstrādājuma elektriskās īpašības.

Lai novērstu sarkanā fosfora reakcijas paskābināšanos, uzlabotu sarkanā fosfora stabilitāti, visefektīvākais veids ir ar mikrokapsulu pārklātu sarkano fosforu, šī pieeja ir ar in situ polimerizāciju, sarkanā fosfora pulvera virsmā līdz veido stabilu polimērmateriālu, lai jūs nesaskartos ar sarkano fosforu un skābekli un ūdeni, un samazina sarkanā fosfora paskābināšanos, uzlabo materiāla izmantošanas stabilitāti.

Tomēr dažādiem pārklājuma sveķiem ir atšķirīga ietekme uz sarkanā fosfora liesmas slāpētāju pastiprinātu neilonu. Šajā pētījumā tika atlasīti divi sarkanā fosfora liesmas slāpētāji, kas pārklāti ar fenola sveķiem un melamīna sveķiem, lai izpētītu šo divu atšķirīgo pārklājuma liesmas slāpētāju ietekmi uz dažādām liesmas slāpētāju uzlabota PA66 materiāla īpašībām.

Materiāla pamatsastāvs ir šāds: ar melamīna sveķiem pārklāts sarkanais fosfora liesmu slāpējošs pamatmateriāls (MC450), ar fenola sveķiem pārklāts sarkanais fosfora liesmu slāpējošs pamatmateriāls (PF450): sarkanā fosfora saturs 50%. Liesmu slāpējošā pastiprinātā neilona 66 sastāvs ir 58% neilons 66, 12% liesmu slāpējošs pamatmateriāls, 30% stikla šķiedra.

Pārklāta sarkanā fosfora liesmas slāpētāja uzlabota PA66 formulas lapa

Pēc sajaukšanas un modifikācijas tika sagatavots PA66/GF30 kompozīts, kas pārklāts ar sarkano fosfora liesmas slāpētāju, un saistītās īpašības tika mērītas šādi.

1. Liesmas slāpēšana, karstās stieples temperatūra un relatīvais šļūdes atzīmes indekss

Var redzēt, ka gan PA66-1#, gan PA66-2# var sasniegt liesmas slāpēšanas pakāpi 1,6 mm V-0, un materiāli degšanas laikā nepil. Divu veidu pārklājuma sarkanā fosfora liesmas slāpētāja uzlabotā PA66 ir lieliska liesmas slāpētāja iedarbība. Kvēlstieples uzliesmojamības indekss (GWFI) PA66-1# un PA66-2# var sasniegt 960 ℃, un GWIT var sasniegt 775 ℃. Divu pārklāto sarkanā fosfora liesmas slāpētāju materiālu vertikālās sadegšanas veiktspēja un kvēldiega testa veiktspēja var sasniegt ļoti labu līmeni.

Var arī redzēt, ka PA66-1 ir nedaudz augstāks par # PA66-2# CTI, un divu sarkano fosfora pārklājumu liesmu slāpējošo PA66 materiālu CTI ir virs 450 V, kas var atbilst vairuma nozaru pielietojuma prasībām.

2. Mehāniskā īpašība

Mehāniskās īpašības ir svarīgas liesmas slāpētāja pastiprināta neilona pamatīpašības tā izmantošanai.

Var redzēt, ka PA66-1# stiepes izturība un lieces izturība ir augstāka, kas ir attiecīgi 164 MPa un 256 MPa, par 5% un 6% augstāka nekā PA66-1#. PA66-1# triecienizturība ar robu un neiecirtuma triecienizturība ir lielāka, kas ir attiecīgi 10,5 kJ/m2 un 66,9 kJ/m2, attiecīgi par 3% un 21% augstāka nekā PA66-1#. Abu ar sarkano fosforu pārklāto materiālu kopējās mehāniskās īpašības ir augstas, kas var atbilst dažādu jomu veiktspējas prasībām.

3. Izskats un smarža

Pēc divu veidu iesmidzināšanas formas paraugu parādīšanās, kas pārklāti ar sarkano fosforu, var redzēt, ka liesmas slāpētājiem uzlabotajam PA66 (PA66-1#), kas sagatavots ar melamīna sveķiem, kas pārklāti ar sarkano fosforu, ir gluda virsma, spilgta krāsa un bez peldošas šķiedras. virsmas. Ar fenola sveķiem, kas pārklāti ar sarkano fosforu, virsmas krāsa nebija viendabīga, un tajā bija vairāk peldošo šķiedru. Tas galvenokārt ir tāpēc, ka paši melamīna sveķi ir ļoti smalks un gluds pulveris, jo pārklājuma slānim būs eļļošanas loma visā materiālu sistēmā, tāpēc materiāla izskats ir gluds, bez acīmredzamas peldošas šķiedras.

Divu veidu ar sarkanu fosforu pārklātas liesmas slāpētājas pastiprinātas PA66 daļiņas tika novietotas 80 ℃ uz 2 stundām, un tika pārbaudīts to smakas lielums. Pa66-1 # materiālam ir acīmredzama smaka un spēcīga asa smaka. Pa66-2 # ir neliela smaka un nav acīmredzamas asas smakas. Tas galvenokārt ir saistīts ar in situ pārklājuma polimerizāciju, ar amīnu pārklātās sveķu mazās molekulas nav viegli noņemt tīras, un pašas amīna vielas smarža ir liela.

4. Ūdens absorbcija

Tā kā PA66 satur amīnu un karbonilgrupas, tas ir viegli veidojams ūdeņraža saites ar ūdens molekulām, tāpēc, lietojot to, tas viegli absorbē ūdeni, radot plastificējošu efektu, kā rezultātā palielinās materiāla tilpums, samazinās stingrība un acīmredzama šļūde. stress.

Dažāda pārklājuma liesmas slāpētāja sarkanā fosfora ietekme uz materiāla ūdens absorbciju tika pētīta, pārbaudot materiāla ūdens absorbciju. Var redzēt, ka abu materiālu ūdens absorbcija palielinās, palielinoties laikam. PA66-1# un PA62-2 # sākotnējā ūdens absorbcija ir līdzīga, taču, palielinoties ūdens absorbcijas laikam, dažādu materiālu ūdens absorbcija acīmredzami atšķiras. Tostarp ar fenola sveķiem pārklātam sarkanajam fosfora liesmas slāpētājam neilonam (PA66-2#) ir zems ūdens absorbcijas līmenis — 5,8% pēc 90 dienām, savukārt ar melamīna sveķiem pārklātam sarkanajam fosfora liesmas slāpētājam neilonam (PA66-1#) ir nedaudz augstāks ūdens daudzums. uzsūkšanās ātrums 6,4% pēc 90 dienām. Tas ir galvenokārt tāpēc, ka pašiem fenola sveķiem ūdens absorbcijas ātrums ir zems, un melamīna sveķiem ir salīdzinoši spēcīga ūdens absorbcija, un hidrolīzes pretestība ir salīdzinoši slikta.

5. Korozijas izturība pret metālu

No tukšajiem paraugiem un uz dažādiem pārklātiem sarkanā fosfora liesmas slāpētājiem pastiprināta neilona materiāla ar metāla koroziju attēlā var redzēt, nesavienoties, modificētā neilona metāla virsmas korozijas tukšais paraugs ir mazāks, ir neliela gaisa un ūdens tvaiku korozija, ko izraisa zīme, PA66-1 # metāla korozija ir salīdzinoši laba, metāla virsmas spīdums ir labāks, dažām daļām ir korozijas parādība, PA66-2# metāla korozija ir visnopietnākā, un metāla loksnes virsma ir pilnībā aptraipīta. , savukārt vara loksnes virsma ir sarūsējusi un acīmredzami mainījusi krāsu. Tas parāda, ka ar melamīna sveķiem pārklāta sarkanā fosfora liesmas slāpētāja neilona korozija ir mazāka nekā ar fenola sveķiem pārklāta sarkanā fosfora liesmu slāpējošā neilona korozija.

Noslēgumā jāsaka, ka tika sagatavoti divu veidu liesmu slāpējoši uzlaboti PA66 materiāli, pārklājot sarkano fosforu ar melamīna sveķiem un fenola sveķiem. Divu veidu liesmu slāpējošie materiāli var sasniegt 1,6 mmV-0, var izturēt 775 ℃ kvēlstieples aizdedzes temperatūru, un CTI var sasniegt vairāk nekā 450 V.

PA66 stiepes izturību un lieces izturību uzlaboja ar melamīnu pārklāts sarkanais fosfors, savukārt PA66 trieciena īpašības bija labākas ar fenola pārklājumu sarkanajam fosforam. Turklāt fenola sveķu, kas pārklāti ar sarkano fosfora liesmas slāpētāju, pastiprinātu PA66, smarža bija mazāka nekā materiālam, kas pārklāts ar melamīnu, un ūdens absorbcijas ātrums bija zemāks. Melamīna sveķi, kas pārklāti ar sarkano fosforu saturošu liesmas slāpētāju, uzlabo PA66 izskatu ar mazāku metālu koroziju.

Atsauce: Pētījums par ar sarkano fosforu pārklāta PA66 liesmas slāpēšanas īpašībām, interneta materiāli.