Исследование повышения огнестойкости PA66 с помощью красного фосфора, покрытого различными смолами.

Нейлон 66 обладает хорошими механическими свойствами, износостойкостью и устойчивостью к химической коррозии и широко используется в автомобильной, электронной и электротехнической областях.Однако PA66 является легковоспламеняющимся материалом, и при горении будут образовываться капли, что представляет большой риск для безопасности.Поэтому большое значение имеет изучение огнезащитной модификации ПА66.В огнестойкой системе PA66 преобладали бромированные антипирены, но бромированные антипирены столкнулись с серьезными проблемами защиты окружающей среды и CTI.

В настоящее время антипирен на основе красного фосфора может наноситься на огнезащитные материалы PA66 благодаря его высокой огнезащитной эффективности и отличным экономическим характеристикам.Однако антипирены с красным фосфором в условиях высокой температуры, воздуха, высокой влажности и щелочной среды легко впитывают воду, что приводит к подкислению материала.Фосфорная кислота разъедает металлические компоненты, что приводит к ухудшению электрических свойств продукта.

Чтобы предотвратить подкисление реакции красного фосфора, улучшить стабильность красного фосфора, безусловно, наиболее эффективным способом является микрокапсулирование красного фосфора с покрытием, этот подход заключается в полимеризации на месте на поверхности порошка красного фосфора. образуют стабильный полимерный материал, так что вы можете вне контакта с красным фосфором и кислородом и водой, и уменьшает подкисление красного фосфора, повышает стабильность использования материала.

Однако различные смолы покрытия по-разному воздействуют на нейлон, армированный антипиреном красного фосфора.В этом исследовании были выбраны два антипирена с красным фосфором, покрытые фенольной смолой и меламиновой смолой, для изучения влияния этих двух различных антипиренов покрытия на различные свойства материала PA66 с улучшенными антипиренами.

Основной состав материала является следующим: меламиновая смола, покрытая огнестойким красным фосфором (MC450), фенольная смола, покрытая огнестойким красным фосфором (PF450): содержание красного фосфора 50%.Состав огнестойкого армированного нейлона 66 состоит из 58% нейлона 66, 12% огнестойкого основного материала и 30% стекловолокна.

Лист формулы PA66 с улучшенным огнезащитным покрытием из красного фосфора

После смешивания и модификации был приготовлен композит PA66/GF30, покрытый антипиреном на основе красного фосфора, и соответствующие свойства были измерены следующим образом.

1. Огнестойкость, температура горячей проволоки и индекс относительной метки утечки

Видно, что как PA66-1#, так и PA66-2# могут достигать степени огнестойкости 1,6 мм V-0, и материалы не капают во время горения.Два вида PA66 с покрытием из огнезащитного состава с красным фосфором обладают превосходным огнезащитным эффектом.Индекс воспламеняемости раскаленной проволоки (GWFI) PA66-1# и PA66-2# может достигать 960 ℃, а GWIT может достигать 775 ℃.Характеристики вертикального горения и результаты испытаний на раскаленной проволоке двух огнезащитных материалов с покрытием из красного фосфора могут достигать очень хорошего уровня.

Также видно, что PA66-1 немного выше, чем CTI # PA66-2 #, а CTI двух огнестойких материалов PA66 с покрытием из красного фосфора выше 450 В, что может удовлетворить требования применения в большинстве отраслей промышленности.

2. Механические свойства

Механические свойства являются важными основными свойствами огнестойкого армированного нейлона для его применения.

Видно, что прочность на растяжение и прочность на изгиб у PA66-1# выше и составляют 164 МПа и 256 МПа соответственно, что на 5% и 6% выше, чем у PA66-1#.Ударная вязкость с надрезом и ударная вязкость без надреза у PA66-1# выше и составляют 10,5 кДж/м2 и 66,9 кДж/м2 соответственно, что на 3% и 21% выше, чем у PA66-1# соответственно.Общие механические свойства двух материалов, покрытых красным фосфором, высоки, что может соответствовать требованиям к производительности в различных областях.

3. Внешний вид и запах

По внешнему виду двух видов образцов, полученных литьем под давлением, покрытых красным фосфором, видно, что усиленный антипиреном PA66 (PA66-1#), изготовленный из меламиновой смолы, покрытой красным фосфором, имеет гладкую поверхность, яркий цвет и отсутствие плавающих волокон на поверхности. поверхность.Цвет поверхности армированного огнезащитным составом PA66 (PA66-2#), изготовленного из фенольной смолы, покрытой красным фосфором, был неравномерным, и было больше плавающих волокон.Это в основном связано с тем, что меламиновая смола сама по себе представляет собой очень мелкий и гладкий порошок, поскольку введенный слой покрытия будет играть роль смазки во всей системе материала, поэтому внешний вид материала гладкий, без очевидных плавающих волокон.

Два вида покрытых красным фосфором частиц PA66 с улучшенным огнезащитным покрытием помещали на 2 часа при температуре 80 ℃ и тестировали размер их запаха.Материал Pa66-1 # имеет явный запах и сильный резкий запах.Pa66-2 # имеет небольшой запах и не имеет явного резкого запаха.Это в основном связано с полимеризацией покрытия на месте, небольшие молекулы смолы с аминовым покрытием нелегко удалить чистыми, а запах самого аминового вещества большой.

4. Впитывание воды

Поскольку PA66 содержит аминные и карбонильные группы, он легко образует водородные связи с молекулами воды, поэтому он легко поглощает воду при использовании, что приводит к пластифицирующему эффекту, что приводит к увеличению объема материала, снижению жесткости и очевидной ползучести под действием стресс.

Влияние огнезащитного красного фосфора с различным покрытием на водопоглощение материала изучали путем испытания водопоглощения материала.Можно видеть, что водопоглощение двух материалов увеличивается с увеличением времени.Начальное водопоглощение PA66-1# и PA62-2# одинаково, но с увеличением времени водопоглощения водопоглощение разных материалов, очевидно, различается.Среди них огнестойкий нейлон с красным фосфором и покрытием из фенольной смолы (PA66-2#) имеет низкий коэффициент водопоглощения 5,8% через 90 дней, в то время как нейлон с покрытием из меламиновой смолы и огнестойким красным фосфором (PA66-1#) имеет немного более высокую степень водопоглощения. скорость поглощения 6,4% через 90 дней.Это в основном связано с тем, что скорость водопоглощения самой фенольной смолы низкая, а меламиновая смола обладает относительно сильным водопоглощением, стойкость к гидролизу относительно низкая.

5. Коррозионная стойкость металла

От пустых образцов и до различных покрытых огнезащитным нейлоновым материалом, усиленным красным фосфором, коррозии металла на рисунке видно, что не соединяться, пустой образец модифицированной нейлоновой металлической поверхности коррозия меньше, есть небольшая коррозия воздуха и водяного пара, вызванная знак, PA66-1 # коррозия металла относительно хорошая, блеск поверхности металла лучше, некоторые части имеют явление коррозии, коррозия металла PA66-2 # является наиболее серьезной, а поверхность металлического листа полностью потускнела. , в то время как поверхность медного листа явно корродирует и обесцвечивается.Это показывает, что коррозия покрытого меламиновой смолой огнестойкого нейлона с красным фосфором меньше, чем коррозия нейлона, покрытого фенольной смолой, огнестойкого красного фосфора.

В заключение, два вида материалов PA66 с повышенной огнестойкостью были приготовлены путем покрытия красного фосфора меламиновой смолой и фенольной смолой.Два вида огнестойких материалов могут достигать 1,6 ммВ-0, могут выдерживать температуру воспламенения раскаленной проволоки 775 ℃, а CTI может достигать более 450 В.

Прочность на растяжение и прочность на изгиб PA66 были улучшены за счет красного фосфора, покрытого меламином, в то время как ударопрочность PA66 была лучше за счет красного фосфора, покрытого фенолом.Кроме того, запах фенольной смолы, покрытой красным фосфорным антипиреном, усиленным PA66, был меньше, чем у материала с меламиновым покрытием, а скорость водопоглощения была ниже.Меламиновая смола, покрытая антипиреном с красным фосфором, улучшает внешний вид PA66 и снижает коррозию металлов.

Ссылка: Исследование огнезащитных свойств ПА66, покрытого красным фосфором, материалы Интернета.