Akryylinitriili-butadieeni-styreenikopolymeerillä (ABS) on erinomaiset sähköominaisuudet, kylmänkestävyys, öljynkestävyys, kemiallinen stabiilisuus ja iskunkestävyys, ja sitä käytetään laajasti sähkömekaniikan, kodinkoneiden ja kuljetuksen aloilla.ABS:n happiindeksi on kuitenkin vain 18 % ja se voi jatkaa palamista tulipalon jälkeen, mikä rajoittaa sen tuotteita monilla käyttöalueilla.Jotta saavutettaisiin ABS:n palonestoluokitus UL94 V-0:aan, lisätyn palonestoaineen määrä on yleensä suuri.Materiaalin mekaaniset ominaisuudet heikkenevät ja kustannukset ovat korkeammat.
Akryylinitriili-butadieeni-styreenikopolymeerillä (ABS) on erinomaiset sähköominaisuudet, kylmänkestävyys, öljynkestävyys, kemiallinen stabiilisuus ja iskunkestävyys, ja sitä käytetään laajasti sähkömekaniikan, kodinkoneiden ja kuljetuksen aloilla.ABS:n happiindeksi on kuitenkin vain 18 % ja se voi jatkaa palamista tulipalon jälkeen, mikä rajoittaa sen tuotteita monilla käyttöalueilla.Jotta saavutettaisiin ABS:n palonestoluokitus UL94 V-0:aan, lisätyn palonestoaineen määrä on yleensä suuri.Materiaalin mekaaniset ominaisuudet heikkenevät ja kustannukset ovat korkeammat.
Polytetrafluorietyleenillä (PTFE) on hyvä pudotusta estävä vaikutus, ja sitä on käytetty laajalti paloa hidastavissa PC/ABS-materiaaleissa ja muissa materiaaleissa, mutta PTFE:stä paloa hidastavassa ABS:ssä on vähän tutkimusraportteja.Alan yleinen ABS-palonestoaine PTFE:n käyttöönoton yhteydessä keskusteli PTFE:n vaikutuksesta palonestoaineen ABS:n suorituskykyyn.
1. Kokeellinen osa
1.1.Pääraaka-aineet
ABS, bromattu triatsiini, antimonitrioksidi, PTFE, antioksidantit, voiteluaineet jne.
1.2.Päävarusteet
Kaksoisruuviekstruuderi: SHJ-35 tyyppi;ruiskuvalu kone: T80 tyyppi;tietokoneohjattu elektroninen yleinen testauskone: CM6104-tyyppi;lämpömuodonmuutoksen lämpötilan mittauslaite: 303;termogravimetrinen (TG) analysaattori: 209C tyyppi.Heilurin iskutestauslaite: malli ZBC-25B;Sulavirtausnopeus (MFR) -laite: MPXRZ-40A;Vaaka- ja pystysuora palamistesteri: Malli HVR-2.
1.3.näytteen valmistus
Kuivaa ABS:ää 80 ℃:ssa 3–5 tuntia, sekoita sitten ABS, bromattu triatsiini, antimonitrioksidi, PTFE ja muut lisäaineet tasaisesti, sulata ja sekoita kaksoisruuviekstruuderin läpi ekstruusiota ja rakeistamista varten.Ekstruusiolämpötila on 215-225 ℃, ruuvin nopeus on 360 r/min;sitten se puhalletaan ja kuivataan 80 ℃ lämpötilassa 2 tuntia, sitten ruiskutetaan standardinäytteeseen, injektiolämpötila on 200 ～ 210 ℃.
1.4.Suorituskykytesti
Palamiskyky: testattu UL94:n mukaisesti;vetolujuus: testattu GB/T 1040-1992 mukaisesti;taivutuslujuus: testattu GB/T 9341-2000 mukaisesti;ulokkeen iskulujuus: testattu GB/T 1843-1996 mukaisesti;MFR: GB/T 3682-==2000 testin mukaan, lämpötila 220 ℃, kuorma 220 kg;lämpövääristymän lämpötila: testi GB/T 16341-2004 mukaisesti;TG-analyysi: kuumennusnopeus 10. C/min,.Lämpötila-alue on 30 ~ 700 ℃ typpiatmosfäärissä.
2. Tulokset ja keskustelu
2.1.Näyte, jossa ei ole palonestoainetta, palaa täysin ensimmäisen sytytyksen jälkeen, ja palonestovaikutus on huono.Kun lisätään tietty määrä bromattua triatsiinia ja antimonitrioksidia palonestoainetta, palonestovaikutus paranee selvästi ja palonestotaso saavuttaa UL94V-2-tason, mutta palamisaika on pidempi, eikä palonestovaikutus vieläkään ole. ihanteellinen.PTFE:n lisääminen lyhentää merkittävästi materiaalin palamisaikaa.Kun 0,2 % PTFE:tä lisätään, materiaalin palonestotaso nousee V-2:sta V-0:aan.Tämä johtuu siitä, että PTFE:llä on korkea sulamispiste (323°C), eikä se sula materiaalin käsittelylämpötilassa, mutta se on helppo fibrilloida muodostamaan kuituverkosto sekoitusleikkausvoiman alaisena, mikä vähentää liekin leviämistä.
2.2.Palonsuoja-aineen lisäämisen jälkeen materiaalin lovettu iskulujuus laskee jyrkästi, kun taas muut mekaaniset ominaisuudet muuttuvat vain vähän.Sitä vastoin kun palonestoaineita ja PTFE:tä lisätään samaan aikaan, materiaalin sitkeys paranee hieman pelkkien palonestoaineiden käyttöön verrattuna, ja PTFE:n määrän kasvaessa materiaalin iskulujuus kohoaa myös, joka voi olla Materiaalissa olevan PTFE:n muodostamalla kuituverkkorakenteella on jossain määrin vahvistava rooli.
2.3.Kun PTFE:n määrä kasvaa, materiaalin MFR vähenee vähitellen.Kun lisätyn PTFE:n määrä on 0,3 %, palonestoaineen ABS:n MFR laskee arvosta 23,1 g/10 min arvoon 14,5 g/10 min, mikä osoittaa PTFE:n vaikutuksen materiaalin virtausominaisuuksiin.Suurempi johtuu pääasiassa PTFE-kuitua muodostavan materiaalin olemassaolosta, joka estää ABS-molekyylien virtauksen.PTFE:n prosessoinnin aikana muodostaman erikoisen rakenteen ansiosta materiaalinauhat näyttävät turpoavan materiaalikaistaleen ulostulossa, mikä johtaa paksumpiin materiaalikaistaleisiin ja hitaampaan pelletointiin.Materiaalien ekstruusio ilman PTFE:tä on normaalimpaa.
2.4.Materiaalien TG- ja DTG-analyysit
Puhtaan ABS:n lämpöpainon menetysprosessissa on vain yksi lämpöpainon menetyksen huippu, ja kaksi lämpöpainon menetyshuippua ilmenee paloa hidastavan ABS:n lämpöpainon pudotuksen prosessissa.Ensimmäinen piikki johtuu palonestoaineen hajoamisesta ja toinen piikki ABS:n hajoamisesta.Kun PTFE:tä on lisätty, ABS:n lämpöpainohäviön huippulämpötila (427 °C) on 1,8 °C korkeampi kuin puhtaan ABS:n (428,8 °C), mutta huippudifferentiaalinen lämpöpainohäviönopeus (massalämmönhäviönopeus) ( 11,7 %/min) on vain Puhtaan ABS:n eron lämpöpainohäviön huippunopeus (18,8 %/min) on 62,2 %, mikä on 7,9 % pienempi kuin näytteen 28 lämpötilaerohuipun erotusaste (12,7 %/min). PTFE lisätty.PTFE:n lisääminen voi parantaa materiaalin palonestokykyä.
Bromitriatsiini ja antimonitrioksidi ovat tyypillisiä halogeeni-antimoni palonestoaineita, jotka eivät ainoastaan muuta kaasufaasin palonestoreaktiota, vaan myös muuttavat kondensoituneen faasin lämpöhajoamisreaktiota.Puhtaan ABS:n jäännöshiilen määrä 700 ℃:ssa on 1,2 %, ja palonestoainetta sisältävä ABS bromatulla triatsiinilla ja antimonitrioksidilla lisätään.Jäännöshiilipitoisuus 700 ℃:ssa on 3,5 %.Hiilikerroksen muodostuminen auttaa myös lisäämään materiaalin kestävyyttä.Syttyvyys.Samaan aikaan hiilen jäännösnopeus 700 °C:ssa, kun PTFE:tä oli lisätty, oli 3,6 %, mikä osoittaa, että PTFE ei edistänyt hiilen muodostumista.PTFE:n lisääminen voi edistää tiheämpää hiilikerrosrakennetta ja parempia eristys- ja happisulkuja, joten käytettäessä halogeeni-antimonipalonsuoja-aineen kanssa palonestovaikutus on erinomaisempi.
3. Johtopäätös
3.1.PTFE:n lisääminen voi edelleen vähentää paloa hidastavan ABS:n huippulämpöpainon häviönopeutta, vähentää merkittävästi materiaalin palamisaikaa ja parantaa materiaalin palonestoluokkaa.
3.2.PTFE:n lisäyksellä on vain vähän vaikutusta palonestoaineen ABS:n mekaanisiin ominaisuuksiin ja se parantaa jossain määrin materiaalin sitkeyttä.
3.3.PTFE:llä on merkittävä vaikutus palamista hidastavien ABS-materiaalien prosessointikykyyn, ja annostusta tulee säätää tarpeen mukaan käytön aikana.
Postitusaika: 11.6.2020