Studio sul potenziamento della resistenza alla fiamma di PA66 mediante fosforo rosso rivestito con diverse resine

Il nylon 66 ha buone proprietà meccaniche, resistenza all'usura e 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 formano delle goccioline, il che rappresenta un grande rischio per la sicurezza.Pertanto, è di grande importanza studiare la modifica ignifuga di PA66.Il sistema ignifugo di PA66 era dominato da ritardanti di fiamma bromurati, ma i ritardanti di fiamma bromurati hanno dovuto affrontare seri problemi di protezione ambientale e CTI.

Allo stato attuale, il ritardante di fiamma al fosforo rosso può essere applicato ai materiali PA66 ignifughi grazie alla sua elevata efficienza ignifuga e alle eccellenti prestazioni in termini di costi.Tuttavia, ritardanti di fiamma al fosforo rosso ad alta temperatura, aria, alta umidità e ambiente alcalino, facile da assorbire acqua, con conseguente acidificazione del materiale.L'acido fosforico corrode i componenti metallici, determinando 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 di microcapsule, questo approccio è mediante polimerizzazione in situ, nella superficie della polvere di fosforo rosso per formare un materiale polimerico stabile, in modo da poter uscire dal contatto con il fosforo rosso e 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 ritardante di fiamma.

La composizione di base del materiale è la seguente: materiale principale ignifugo al fosforo rosso rivestito con resina melamminica (MC450), materiale principale ignifugo al fosforo rosso rivestito con resina fenolica (PF450): contenuto di fosforo rosso del 50%.La formulazione del nylon 66 rinforzato ignifugo è 58% nylon 66, 12% materiale principale ignifugo, 30% fibra di vetro.

Foglio di formula PA66 rinforzato con ritardante di fiamma rivestito di rosso fosforo

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. Ritardo di fiamma, temperatura del filo caldo e indice relativo del segno di dispersione

Si può vedere che sia PA66-1# che PA66-2# possono raggiungere il grado di ritardante di fiamma 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 hanno un eccellente effetto ignifugo.L'indice di infiammabilità del filo incandescente (GWFI) di PA66-1# e PA66-2# può raggiungere 960 ℃ e GWIT può raggiungere 775 ℃.Le prestazioni di combustione verticale e le prestazioni di test del filo incandescente dei due materiali ritardanti di fiamma rivestiti di fosforo rosso possono raggiungere un livello molto buono.

Si può anche vedere che PA66-1 è leggermente superiore al CTI di # PA66-2# e il CTI dei due materiali PA66 ritardanti di fiamma rivestiti di fosforo rosso è superiore a 450 V, il che può soddisfare i requisiti applicativi della maggior parte delle industrie.

2. Proprietà meccanica

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 di PA66-1# sono maggiori, che sono rispettivamente 164 MPa e 256 MPa, 5% e 6% in più rispetto a quella di PA66-1#.La resistenza all'impatto con intaglio e la resistenza all'impatto senza intaglio di PA66-1# sono entrambe superiori, rispettivamente di 10,5 kJ/m2 e 66,9 kJ/m2, rispettivamente del 3% e del 21% superiori a quelle di PA66-1#.Le proprietà meccaniche complessive dei due materiali rivestiti con fosforo rosso sono elevate, in grado di soddisfare i requisiti prestazionali di vari settori.

3. Aspetto e odore

Dall'aspetto di due tipi di campioni stampati a iniezione rivestiti con fosforo rosso si può vedere che il PA66 potenziato ritardante di fiamma (PA66-1#) preparato con resina melamminica rivestita con fosforo rosso ha una superficie liscia, un colore brillante e nessuna fibra flottante sul superficie.Il colore della superficie del PA66 (PA66-2#) rinforzato con ritardante di fiamma 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 stessa resina melamminica è una polvere molto fine e liscia, poiché uno strato di rivestimento introdotto svolgerà un ruolo lubrificante nell'intero sistema materiale, quindi l'aspetto del materiale è liscio, nessuna fibra fluttuante evidente.

Due tipi di particelle PA66 potenziate con ritardante di fiamma rivestite di fosforo rosso sono state collocate 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 piccolo odore e nessun odore pungente evidente.Ciò è dovuto principalmente alla polimerizzazione del rivestimento in situ, le piccole molecole di resina rivestite di ammina non sono facili da rimuovere e l'odore della sostanza amminica stessa è grande.

4. Assorbimento dell'acqua

Poiché il PA66 contiene gruppi amminici e carbonilici, è facile formare legami idrogeno con molecole d'acqua, quindi è facile assorbire l'acqua quando viene utilizzato, con conseguente effetto plastificante, con conseguente espansione del volume del materiale, declino della rigidità e evidente scorrimento sotto l'azione di fatica.

L'influenza del fosforo rosso ignifugo con rivestimento diverso 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 d'acqua, l'assorbimento d'acqua di diversi materiali è ovviamente diverso.Tra questi, il nylon ignifugo al fosforo rosso rivestito con 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 con resina melamminica (PA66-1#) ha un'acqua leggermente superiore tasso di assorbimento del 6,4% dopo 90 giorni.Ciò è dovuto principalmente al fatto che la stessa resina fenolica ha un basso tasso di assorbimento d'acqua 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 in bianco e al diverso materiale in nylon rinforzato ignifugo con rivestimento di fosforo rosso della corrosione del metallo nella figura si può vedere, non unire, il campione in bianco di corrosione della superficie del metallo in nylon modificato è inferiore, c'è una leggera corrosione dell'aria e del vapore acqueo causata da segno, PA66-1 # di corrosione del metallo è relativamente buono, la lucentezza della superficie del metallo è migliore, alcune parti hanno fenomeni di corrosione, La corrosione del metallo di PA66-2 # è la più grave e la superficie della lamiera è completamente offuscata , mentre la superficie della lastra di rame è corrosa e ovviamente scolorita.Ciò dimostra che la corrosione del nylon ignifugo al fosforo rosso rivestito con resina melamminica è inferiore a quella del nylon ignifugo al fosforo rosso rivestito con resina fenolica.

In conclusione, sono stati preparati due tipi di materiali PA66 potenziati ignifughi rivestendo il fosforo rosso con resina melamminica e resina fenolica.I due tipi di materiali ignifughi possono raggiungere 1,6 mmV-0, possono superare una temperatura di accensione del filo incandescente di 775 ℃ e CTI può raggiungere più di 450 V.

La resistenza alla trazione e alla flessione di PA66 sono state migliorate dal fosforo rosso rivestito di melamina, mentre la proprietà di impatto di PA66 era migliore dal fosforo rosso rivestito di 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 con melamina 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 ignifughe del PA66 rivestito con fosforo rosso, materiali Internet.