Studi tentang peningkatan ketahanan api PA66 dengan fosfor merah yang dilapisi resin berbeda

Nylon 66 memiliki sifat mekanik yang baik, ketahanan aus dan ketahanan korosi kimia, serta banyak digunakan di bidang otomotif, elektronik, dan kelistrikan. Namun PA66 merupakan bahan yang mudah terbakar, dan akan ada tetesan air saat terbakar, sehingga memiliki risiko keselamatan yang besar. Oleh karena itu, sangat penting untuk mempelajari modifikasi tahan api PA66. Sistem penghambat api PA66 dulunya didominasi oleh penghambat api brominasi, namun penghambat api brominasi telah menghadapi masalah serius dalam perlindungan lingkungan dan CTI.

Saat ini, penghambat api fosfor merah dapat diterapkan pada material PA66 tahan api karena efisiensi penghambat api yang tinggi dan kinerja biaya yang sangat baik. Namun, penghambat api fosfor merah pada suhu tinggi, udara, kelembaban tinggi dan lingkungan basa, mudah menyerap air, mengakibatkan pengasaman bahan. Asam fosfat akan menimbulkan korosi pada komponen logam sehingga mengakibatkan sifat kelistrikan produk.

Untuk mencegah pengasaman reaksi fosfor merah, meningkatkan stabilitas fosfor merah, sejauh ini cara yang paling efektif adalah dengan mikrokapsul dilapisi fosfor merah, pendekatan ini adalah dengan cara polimerisasi in-situ, pada permukaan bubuk fosfor merah untuk membentuk bahan polimer yang stabil, sehingga Anda dapat menghindari kontak dengan fosfor merah dan oksigen dan air, dan mengurangi pengasaman fosfor merah, meningkatkan stabilitas penggunaan bahan.

Namun, resin pelapis yang berbeda memiliki efek berbeda pada nilon yang diperkuat tahan api fosfor merah. Dalam penelitian ini, dua penghambat api fosfor merah yang dilapisi dengan resin fenolik dan resin melamin dipilih untuk mempelajari efek dari dua penghambat api pelapis yang berbeda ini terhadap berbagai sifat bahan PA66 yang diperkuat dengan penghambat api.

Komposisi dasar bahannya adalah sebagai berikut: bahan utama tahan api fosfor merah dilapisi resin melamin (MC450), bahan utama tahan api fosfor merah dilapisi resin fenolik (PF450): kandungan fosfor merah 50%. Formulasi nilon 66 yang diperkuat tahan api adalah 58% nilon 66, 12% bahan utama tahan api, 30% serat kaca.

Lembar formula PA66 yang disempurnakan dengan lapisan tahan api fosfor merah

Setelah pencampuran dan modifikasi, komposit PA66/GF30 yang dilapisi dengan penghambat api fosfor merah disiapkan, dan sifat terkait diukur sebagai berikut.

1. Ketahanan api, suhu kawat panas dan indeks tanda rambat relatif

Terlihat bahwa PA66-1# dan PA66-2# dapat mencapai tingkat tahan api 1,6 mm V-0, dan bahan tidak menetes selama pembakaran. Dua jenis PA66 tahan api fosfor merah berlapis yang ditingkatkan memiliki efek tahan api yang sangat baik. Indeks mudah terbakar kawat pijar (GWFI) PA66-1# dan PA66-2# dapat mencapai 960℃, dan GWIT dapat mencapai 775℃. Kinerja pembakaran vertikal dan kinerja uji kawat pijar dari dua bahan tahan api fosfor merah yang dilapisi dapat mencapai tingkat yang sangat baik.

Dapat juga dilihat bahwa PA66-1 sedikit lebih tinggi daripada CTI #PA66-2#, dan CTI dari dua bahan PA66 tahan api berlapis fosfor merah berada di atas 450V, yang dapat memenuhi persyaratan aplikasi sebagian besar industri.

2. Sifat mekanik

Sifat mekanik adalah sifat dasar penting dari nilon yang diperkuat tahan api untuk penerapannya.

Terlihat kekuatan tarik dan kekuatan lentur PA66-1# lebih tinggi yaitu masing-masing 164 MPa dan 256 MPa, lebih tinggi 5% dan 6% dibandingkan PA66-1#. Kekuatan impak bertakik dan kekuatan impak tak bertakik pada PA66-1# keduanya lebih tinggi, yaitu masing-masing 10,5kJ/m2 dan 66,9 kJ/m2, 3% dan 21% lebih tinggi dibandingkan PA66-1#. Sifat mekanik keseluruhan dari kedua bahan yang dilapisi fosfor merah ini tinggi, sehingga dapat memenuhi persyaratan kinerja di berbagai bidang.

3. Penampilan dan bau

Hal ini terlihat dari kemunculan dua jenis sampel cetakan injeksi yang dilapisi dengan fosfor merah bahwa PA66 yang ditingkatkan penghambat api (PA66-1#) yang dibuat dengan resin melamin yang dilapisi dengan fosfor merah memiliki permukaan halus, warna cerah dan tidak ada serat mengambang di atasnya. permukaan. Warna permukaan PA66 yang diperkuat tahan api (PA66-2#) yang dibuat dengan resin fenolik yang dilapisi fosfor merah tidak seragam dan terdapat lebih banyak serat mengambang. Hal ini terutama karena resin melamin itu sendiri adalah bubuk yang sangat halus dan halus, ketika lapisan pelapis dimasukkan, akan memainkan peran pelumasan di seluruh sistem material, sehingga tampilan material halus, tidak ada serat mengambang yang jelas.

Dua jenis partikel PA66 yang diperkuat dengan penghambat api berlapis fosfor merah ditempatkan pada suhu 80℃ selama 2 jam, dan ukuran baunya diuji. Bahan Pa66-1# memiliki bau yang jelas dan bau yang menyengat. Pa66-2# memiliki sedikit bau dan tidak berbau menyengat. Hal ini terutama disebabkan oleh polimerisasi lapisan in situ, molekul kecil resin berlapis amina tidak mudah dibersihkan, dan bau zat amina itu sendiri sangat besar.

4. Penyerapan air

Karena PA66 mengandung gugus amina dan karbonil, maka mudah membentuk ikatan hidrogen dengan molekul air, sehingga mudah menyerap air saat digunakan, sehingga menimbulkan efek plastisisasi, mengakibatkan pemuaian volume material, penurunan kekakuan, dan mulur yang jelas akibat aksi. menekankan.

Pengaruh berbagai fosfor merah tahan api berlapis terhadap penyerapan air bahan dipelajari dengan menguji penyerapan air bahan. Terlihat bahwa daya serap air kedua bahan tersebut semakin meningkat seiring dengan bertambahnya waktu. Penyerapan air awal PA66-1# dan PA62-2# serupa, namun seiring bertambahnya waktu penyerapan air, penyerapan air dari bahan yang berbeda jelas berbeda. Diantaranya, nilon tahan api fosfor merah dilapisi resin fenolik (PA66-2#) memiliki tingkat penyerapan air yang rendah sebesar 5,8% setelah 90 hari, sedangkan nilon tahan api fosfor merah dilapisi resin melamin (PA66-1#) memiliki kadar air yang sedikit lebih tinggi. tingkat penyerapan 6,4% setelah 90 hari. Hal ini terutama karena resin fenolik itu sendiri memiliki tingkat penyerapan air yang rendah, dan resin melamin memiliki daya serap air yang relatif kuat, dan ketahanan hidrolisisnya relatif buruk.

5. Ketahanan korosi terhadap logam

Dari sampel kosong dan ke bahan nilon diperkuat nilon tahan api fosfor merah berlapis berbeda dari korosi logam pada gambar dapat dilihat, tidak untuk digabungkan, sampel kosong dari korosi permukaan logam nilon yang dimodifikasi lebih sedikit, ada sedikit korosi udara dan uap air yang disebabkan oleh tandai, korosi logam PA66-1# relatif baik, kilap permukaan logam lebih baik, beberapa bagian mengalami fenomena korosi, Korosi logam PA66-2# adalah yang paling serius, dan permukaan lembaran logam benar-benar ternoda , sedangkan permukaan lembaran tembaga jelas terkorosi dan berubah warna. Hal ini menunjukkan bahwa korosi nilon tahan api fosfor merah berlapis resin melamin lebih kecil dibandingkan dengan nilon tahan api fosfor merah berlapis resin fenolik.

Kesimpulannya, dua jenis bahan PA66 yang ditingkatkan tahan api dibuat dengan melapisi fosfor merah dengan resin melamin dan resin fenolik. Kedua jenis bahan tahan api ini dapat mencapai 1,6mmV-0, dapat melewati suhu pengapian kawat pijar 775℃, dan CTI dapat mencapai lebih dari 450V.

Kekuatan tarik dan kekuatan lentur PA66 ditingkatkan dengan fosfor merah berlapis melamin, sedangkan sifat benturan PA66 lebih baik dengan fosfor merah berlapis fenolik. Selain itu, bau resin fenolik yang dilapisi dengan PA66 tahan api fosfor merah yang ditingkatkan lebih sedikit dibandingkan dengan bahan yang dilapisi melamin, dan tingkat penyerapan air lebih rendah. Resin melamin yang dilapisi dengan penghambat api fosfor merah meningkatkan tampilan PA66 dengan lebih sedikit korosi pada logam.

Referensi: Studi tentang sifat tahan api PA66 yang dilapisi fosfor merah, materi Internet.