Дослідження підвищення вогнестійкості PA66 за допомогою червоного фосфору, покритого різними смолами

Нейлон 66 має хороші механічні властивості, зносостійкість і стійкість до хімічної корозії, і широко використовується в автомобільній, електроніці та електротехніці. Однак PA66 є легкозаймистим матеріалом, і під час горіння будуть краплі, що створює великий ризик для безпеки. Тому дуже важливо вивчити вогнезахисну модифікацію PA66. Раніше в системі антипіренів PA66 переважали бромовані антипірени, але бромовані антипірени стикаються з серйозними проблемами захисту навколишнього середовища та CTI.

В даний час вогнезахисний червоний фосфор може бути застосований до вогнезахисних матеріалів PA66 завдяки його високій вогнезахисній ефективності та чудовій економічності. Однак вогнезахисні речовини червоного фосфору при високій температурі, повітрі, високій вологості та лужному середовищі легко поглинають воду, що призводить до підкислення матеріалу. Фосфорна кислота роз’їдає металеві компоненти, що призводить до погіршення електричних властивостей виробу.

Щоб запобігти підкисленню реакції червоного фосфору, покращити стабільність червоного фосфору, на сьогоднішній день найефективнішим способом є мікрокапсулювання покритого червоного фосфору, цей підхід полягає в полімеризації на місці, на поверхні порошку червоного фосфору для утворює стабільний полімерний матеріал, щоб ви могли позбутися контакту з червоним фосфором, киснем і водою, і зменшує підкислення червоного фосфору, підвищує стабільність використання матеріалу.

Однак різні покривні смоли по-різному впливають на вогнезахисний нейлон, армований червоним фосфором. У цьому дослідженні два антипірени на основі червоного фосфору, покриті фенольною смолою та меламіновою смолою, були обрані для вивчення впливу цих двох різних вогнезахисних речовин на різні властивості вогнезахисного матеріалу PA66.

Основний склад матеріалу такий: вогнезахисний основний матеріал з червоним фосфором, покритим меламіновою смолою (MC450), вогнезахисний основний матеріал, покритий фенольною смолою червоного фосфору (PF450): вміст червоного фосфору 50%. Формула вогнезахисного армованого нейлону 66 складається з 58% нейлону 66, 12% вогнезахисного основного матеріалу, 30% скловолокна.

Аркуш із формулою PA66, покритий червоним фосфором із антипіреном

Після змішування та модифікації був виготовлений композит PA66/GF30, покритий антипіреном червоного фосфору, і відповідні властивості були виміряні наступним чином.

1. Вогнестійкість, температура гарячого дроту та індекс відносної лінії витоку

Можна побачити, що як PA66-1#, так і PA66-2# можуть досягати рівня вогнестійкості 1,6 мм V-0, і матеріали не капають під час горіння. Два види антипірену з червоним фосфором із покриттям PA66 мають чудовий вогнезахисний ефект. Індекс горючості розжареного дроту (GWFI) PA66-1# і PA66-2# може досягати 960 ℃, а GWIT може досягати 775 ℃. Ефективність вертикального згоряння та продуктивність випробування розжареним дротом двох вогнезахисних матеріалів із покриттям із червоного фосфору може досягати дуже хорошого рівня.

Також можна побачити, що PA66-1 трохи вищий, ніж CTI # PA66-2#, а CTI двох вогнезахисних матеріалів PA66, покритих червоним фосфором, перевищує 450 В, що відповідає вимогам більшості галузей промисловості.

2. Механічна властивість

Механічні властивості є важливими основними властивостями вогнезахисного армованого нейлону для його застосування.

Можна побачити, що міцність на розрив і міцність на згин PA66-1# вищі, які становлять 164 МПа і 256 МПа відповідно, на 5% і 6% вище, ніж у PA66-1#. Ударна в’язкість із надрізами та ударна в’язкість без надрізів у PA66-1# є вищими, і становлять 10,5 кДж/м2 і 66,9 кДж/м2 відповідно, що на 3% і 21% вище, ніж у PA66-1# відповідно. Загальні механічні властивості двох матеріалів, покритих червоним фосфором, високі, що може відповідати вимогам до продуктивності в різних областях.

3. Зовнішній вигляд і запах

За зовнішнім виглядом двох типів зразків, виготовлених під тиском, покритих червоним фосфором, видно, що вогнестійкий PA66 (PA66-1#), виготовлений меламіновою смолою, покритою червоним фосфором, має гладку поверхню, яскравий колір і відсутність плаваючих волокон на поверхні. поверхні. Колір поверхні вогнезахисного армованого PA66 (PA66-2#), виготовленого фенольною смолою, покритою червоним фосфором, був неоднорідним, і було більше плаваючих волокон. Це головним чином тому, що сама меламінова смола є дуже дрібним і гладким порошком, оскільки введений шар покриття відіграватиме роль змащення у всій системі матеріалу, тому зовнішній вигляд матеріалу є гладким, без видимих ​​плаваючих волокон.

Два види вогнезахисних частинок PA66, покритих червоним фосфором, були поміщені при 80 ℃ на 2 години, і було перевірено розмір їхнього запаху. Pa66-1 # матеріал має явний запах і сильний різкий запах. Pa66-2 # має невеликий запах і не має явного різкого запаху. В основному це пов’язано з полімеризацією покриття in situ, невеликі молекули смоли, вкриті аміном, важко видалити, а сама речовина аміну має великий запах.

4. Водопоглинання

Оскільки PA66 містить амінні та карбонільні групи, легко утворювати водневі зв’язки з молекулами води, тому легко поглинати воду при використанні, що призводить до ефекту пластифікації, що призводить до розширення об’єму матеріалу, зниження жорсткості та очевидної повзучості під дією стрес.

Вплив вогнезахисного червоного фосфору з різним покриттям на водопоглинання матеріалу вивчали шляхом випробування водопоглинання матеріалу. Можна побачити, що водопоглинання двох матеріалів збільшується зі збільшенням часу. Початкове водопоглинання PA66-1# і PA62-2 # подібне, але зі збільшенням часу водопоглинання водопоглинання різних матеріалів, очевидно, відрізняється. Серед них вогнезахисний нейлон, покритий фенольною смолою червоного фосфору (PA66-2#), має низький рівень водопоглинання 5,8% через 90 днів, тоді як вогнезахисний нейлон червоного фосфору, покритий меламіновою смолою (PA66-1#), має дещо вищу водопоглинання. швидкість поглинання 6,4% через 90 днів. Це головним чином тому, що сама фенольна смола має низький рівень водопоглинання, а меламінова смола має відносно сильне водопоглинання, стійкість до гідролізу відносно погана.

5. Корозійна стійкість металу

З холостих зразків і з різним вогнезахисним нейлоновим матеріалом, армованим червоним фосфором, що запобігає корозії металу, на малюнку можна побачити, що не з’єднуватися, чистий зразок модифікованого нейлону має меншу корозію на поверхні металу, є невелика корозія повітря та водяної пари, спричинена позначка, PA66-1 # корозії металу відносно хороша, блиск поверхні металу кращий, кілька частин мають явище корозії. Корозія металу PA66-2# є найсерйознішою, і поверхня металевого листа повністю потьмяніла. , тоді як поверхня мідного листа піддається корозії та очевидно змінює колір. Це показує, що корозія червоного фосфорного вогнезахисного нейлону, покритого меламіновою смолою, менша, ніж вогнезахисного нейлону, покритого фенольною смолою червоного фосфору.

На завершення два типи вогнестійких посилених матеріалів PA66 були виготовлені шляхом покриття червоного фосфору меламіновою смолою та фенольною смолою. Два види вогнезахисних матеріалів можуть досягати 1,6 мм В-0, можуть витримати температуру запалювання розжареного дроту 775 ℃, а CTI може досягати понад 450 В.

Міцність на розтягування та міцність на вигин PA66 були покращені завдяки червоному фосфору з меламіновим покриттям, тоді як міцність PA66 була кращою завдяки червоному фосфору з фенольним покриттям. Крім того, запах фенольної смоли, покритої червоним фосфорним антипіреном PA66, був меншим, ніж запах матеріалу з меламіновим покриттям, і швидкість поглинання води була нижчою. Меламінова смола, покрита червоним фосфорним вогнезахисним засобом, покращує зовнішній вигляд PA66 із меншою корозією металів.

Довідка: Дослідження вогнезахисних властивостей ПА66, покритого червоним фосфором, матеріали Інтернету.