Il nylon 66 ha buone proprietà meccaniche, resistenza all'usura e resistenza alla corrosione chimica ed è ampiamente utilizzato nei settori automobilistico, elettronico ed elettrico. Tuttavia, il PA66 è un materiale infiammabile e durante la combustione si formeranno delle goccioline, il che comporta un grande rischio per la sicurezza. Pertanto, è di grande importanza studiare la modifica ritardante di fiamma del PA66. Il sistema ritardante di fiamma PA66 era dominato da ritardanti di fiamma bromurati, ma i ritardanti di fiamma bromurati hanno dovuto affrontare seri problemi di protezione ambientale e CTI.
Attualmente, il ritardante di fiamma al fosforo rosso può essere applicato ai materiali PA66 ritardanti di fiamma grazie alla sua elevata efficienza ritardante di fiamma e all'eccellente rapporto costi-benefici. Tuttavia, i ritardanti di fiamma al fosforo rosso in ambienti ad alta temperatura, aria, elevata umidità e alcalino assorbono facilmente l'acqua, con conseguente acidificazione del materiale. L'acido fosforico corroderà i componenti metallici, compromettendo le proprietà elettriche del prodotto.
Al fine di prevenire l'acidificazione della reazione del fosforo rosso, migliorare la stabilità del fosforo rosso, di gran lunga il modo più efficace è quello di fosforo rosso rivestito con microcapsule, questo approccio avviene mediante polimerizzazione in situ, sulla superficie della polvere di fosforo rosso per forma un materiale polimerico stabile, in modo che sia possibile evitare il contatto con il fosforo rosso, l'ossigeno e l'acqua e riduce l'acidificazione del fosforo rosso, migliora la stabilità dell'uso del materiale.
Tuttavia, diverse resine di rivestimento hanno effetti diversi sul nylon rinforzato con ritardante di fiamma al fosforo rosso. In questo studio, sono stati selezionati due ritardanti di fiamma al fosforo rosso rivestiti con resina fenolica e resina melamminica per studiare gli effetti di questi due diversi ritardanti di fiamma di rivestimento su varie proprietà del materiale PA66 potenziato con ritardante di fiamma.
La composizione base del materiale è la seguente: materiale master ignifugo al fosforo rosso rivestito in resina melaminica (MC450), materiale master ignifugo al fosforo rosso rivestito in resina fenolica (PF450): contenuto di fosforo rosso del 50%. La formulazione del nylon 66 rinforzato ignifugo è composta per il 58% da nylon 66, per il 12% da materiale principale ignifugo e per il 30% da fibra di vetro.
Foglio con formula PA66 potenziata, ritardante di fiamma al fosforo rosso rivestito
| Campione n. | PA66 | MC450 | PF450 | GF |
| PA66－1# | 58 | 12 | 0 | 30 |
| PA66－2# | 58 | 0 | 12 | 30 |
Dopo la miscelazione e la modifica, è stato preparato il composito PA66/GF30 rivestito con ritardante di fiamma al fosforo rosso e le relative proprietà sono state misurate come segue.
1. Autoestinguenza, temperatura del filo caldo e relativo indice di dispersione
| Campione | 1,6 mm | Gocciolante | GWFI | GWIT | CTI |
| Numero | Grado di combustione | Situazione | /℃ | /℃ | /V |
| PA66-1# PA66-2# | V－0 V－0 | no no | 960 960 | 775 775 | 475 450 |
Si può vedere che sia PA66-1# che PA66-2# possono raggiungere il grado ignifugo di 1,6 mm V-0 e i materiali non gocciolano durante la combustione. I due tipi di PA66 potenziato ritardante di fiamma al fosforo rosso rivestito hanno un eccellente effetto ritardante di fiamma. L'indice di infiammabilità del filo incandescente (GWFI) di PA66-1# e PA66-2# può raggiungere 960 ℃ e il GWIT può raggiungere 775 ℃. Le prestazioni di combustione verticale e le prestazioni del test del filo incandescente dei due materiali ritardanti di fiamma al fosforo rosso rivestiti possono raggiungere un livello molto buono.
Si può anche notare che PA66-1 è leggermente superiore al CTI di # PA66-2# e che il CTI dei due materiali PA66 ritardanti di fiamma rivestiti con fosforo rosso è superiore a 450 V, il che può soddisfare i requisiti applicativi della maggior parte dei settori.
2. Proprietà meccaniche
| Campione Numero | resistenza alla trazione | forza di flessione | resistenza all'urto/(kJ/m2) | |
| /M Pa | /M Pa | Spacco | Nessuna tacca | |
| PA66－1# | 164 | 256 | 10.2 | 55.2 |
| PA66－2# | 156 | 242 | 10.5 | 66.9 |
Le proprietà meccaniche sono importanti proprietà di base del nylon rinforzato ignifugo per la sua applicazione.
Si può vedere che la resistenza alla trazione e alla flessione del PA66-1# sono più elevate, rispettivamente 164 MPa e 256 MPa, superiori del 5% e del 6% rispetto a quelle del PA66-1#. La resistenza all'urto con intaglio e la resistenza all'urto senza intaglio del PA66-1# sono entrambe più elevate, rispettivamente 10,5 kJ/m2 e 66,9 kJ/m2, rispettivamente il 3% e il 21% superiori a quelle del PA66-1#. Le proprietà meccaniche complessive dei due materiali rivestiti con fosforo rosso sono elevate e possono soddisfare i requisiti prestazionali di vari campi.
3. Aspetto e odore
Dall'aspetto di due tipi di campioni stampati a iniezione rivestiti con fosforo rosso si può vedere che il ritardante di fiamma PA66 potenziato (PA66-1#) preparato con resina melamminica rivestita con fosforo rosso ha una superficie liscia, un colore brillante e nessuna fibra galleggiante sulla superficie. superficie. Il colore della superficie del PA66 rinforzato ritardante di fiamma (PA66-2#) preparato con resina fenolica rivestita con fosforo rosso non era uniforme e c'erano più fibre galleggianti. Ciò è dovuto principalmente al fatto che la resina melamminica stessa è una polvere molto fine e liscia, poiché viene introdotto uno strato di rivestimento, svolgerà un ruolo di lubrificazione nell'intero sistema del materiale, quindi l'aspetto del materiale è liscio, senza fibre galleggianti evidenti.
Due tipi di particelle PA66 potenziate con ritardante di fiamma rivestite di fosforo rosso sono state posizionate a 80 ℃ per 2 ore e la loro dimensione dell'odore è stata testata. Il materiale Pa66-1 # ha un odore evidente e un forte odore pungente. Pa66-2 # ha un odore leggero e nessun odore pungente evidente. Ciò è dovuto principalmente alla polimerizzazione del rivestimento in situ, le piccole molecole della resina rivestita di ammina non sono facili da rimuovere e pulire e l'odore della sostanza amminica stessa è elevato.
4. Assorbimento d'acqua
Poiché PA66 contiene gruppi amminici e carbonilici, è facile formare legami idrogeno con le molecole d'acqua, quindi è facile assorbire acqua quando utilizzata, con conseguente effetto plastificante, con conseguente espansione del volume del materiale, diminuzione della rigidità e evidente scorrimento sotto l'azione di stress.
L'influenza di diversi rivestimenti di fosforo rosso ritardante di fiamma sull'assorbimento d'acqua del materiale è stata studiata testando l'assorbimento d'acqua del materiale. Si può notare che l'assorbimento d'acqua dei due materiali aumenta con l'aumentare del tempo. L'assorbimento d'acqua iniziale di PA66-1# e PA62-2# è simile, ma con l'aumento del tempo di assorbimento dell'acqua, l'assorbimento d'acqua di materiali diversi è ovviamente diverso. Tra questi, il nylon ignifugo al fosforo rosso rivestito in resina fenolica (PA66-2#) ha un basso tasso di assorbimento d'acqua del 5,8% dopo 90 giorni, mentre il nylon ignifugo al fosforo rosso rivestito in resina melaminica (PA66-1#) ha un tasso di assorbimento dell'acqua leggermente superiore tasso di assorbimento del 6,4% dopo 90 giorni. Ciò è dovuto principalmente al fatto che il tasso di assorbimento dell'acqua della resina fenolica stessa è basso e la resina melamminica ha un assorbimento d'acqua relativamente forte, la resistenza all'idrolisi è relativamente scarsa.
5. Resistenza alla corrosione del metallo
Dai campioni vuoti e ai diversi materiali di nylon rinforzati con rivestimento ritardante di fiamma al fosforo rosso della corrosione metallica in figura si può vedere, non unirsi, il campione bianco di corrosione superficiale del metallo di nylon modificato è inferiore, c'è una leggera corrosione dell'aria e del vapore acqueo causata da marchio, PA66-1 # della corrosione del metallo è relativamente buona, la lucentezza della superficie metallica è migliore, alcune parti presentano fenomeni di corrosione, la corrosione del metallo di PA66-2# è la più grave e la superficie della lamiera è completamente ossidata , mentre la superficie della lastra di rame risulta ovviamente corrosa e scolorita. Ciò dimostra che la corrosione del nylon ignifugo al fosforo rosso rivestito di resina melaminica è inferiore a quella del nylon ignifugo al fosforo rosso rivestito di resina fenolica.
In conclusione, sono stati preparati due tipi di materiali PA66 potenziati ritardanti di fiamma rivestendo il fosforo rosso con resina melamminica e resina fenolica. I due tipi di materiali ignifughi possono raggiungere 1,6 mmV-0, possono superare la temperatura di accensione del filo incandescente di 775 ℃ e CTI può raggiungere più di 450 V.
La resistenza alla trazione e alla flessione del PA66 è stata migliorata dal fosforo rosso rivestito di melammina, mentre la proprietà di impatto del PA66 è risultata migliore dal fosforo rosso rivestito fenolico. Inoltre, l'odore della resina fenolica rivestita con PA66 potenziato con ritardante di fiamma al fosforo rosso era inferiore a quello del materiale rivestito in melammina e il tasso di assorbimento dell'acqua era inferiore. La resina melamminica rivestita con ritardante di fiamma al fosforo rosso migliora l'aspetto del PA66 con una minore corrosione dei metalli.
Riferimento: Studio sulle proprietà ritardanti di fiamma del PA66 rivestito con fosforo rosso, materiali Internet.
Orario di pubblicazione: 27-05-22