Kopolymer akrylonitril-butadien-styren (ABS) má vynikající elektrické vlastnosti, odolnost proti chladu, oleji, chemickou stabilitu a rázové vlastnosti a je široce používán v oblasti elektromechaniky, domácích spotřebičů a dopravy.Kyslíkový index ABS je však pouze 18 % a po požáru může dále hořet, což omezuje jeho produkty v mnoha oblastech použití.Aby bylo dosaženo stupně zpomalování hoření ABS podle UL94 V-0, je množství přidaného zpomalovače hoření obecně velké.Mechanické vlastnosti materiálu jsou sníženy a náklady jsou vyšší.
Kopolymer akrylonitril-butadien-styren (ABS) má vynikající elektrické vlastnosti, odolnost proti chladu, oleji, chemickou stabilitu a rázové vlastnosti a je široce používán v oblasti elektromechaniky, domácích spotřebičů a dopravy.Kyslíkový index ABS je však pouze 18 % a po požáru může dále hořet, což omezuje jeho produkty v mnoha oblastech použití.Aby bylo dosaženo stupně zpomalování hoření ABS podle UL94 V-0, je množství přidaného zpomalovače hoření obecně velké.Mechanické vlastnosti materiálu jsou sníženy a náklady jsou vyšší.
Polytetrafluoretylen (PTFE) má dobrý účinek proti pádu a je široce používán v samozhášecích PC/ABS a dalších materiálech, ale existuje jen málo výzkumných zpráv o PTFE v ABS zpomalujícím hoření.Běžný ABS zpomalovač hoření v průmyslu při zavádění PTFE diskutoval o vlivu PTFE na výkon zpomalovače hoření ABS.
1. Experimentální část
1.1.Hlavní suroviny
ABS, bromovaný triazin, oxid antimonitý, PTFE, antioxidanty, maziva atd.
1.2.Hlavní vybavení
Dvoušnekový extrudér: typ SHJ-35;vstřikovací lis: typ T80;počítačem řízený elektronický univerzální testovací stroj: typ CM6104;přístroj na měření teploty tepelné deformace: 303;termogravimetrický (TG) analyzátor: typ 209C.Kyvadlová rázová zkoušečka: Model ZBC-25B;Přístroj na měření průtoku taveniny (MFR): MPXRZ-40A;Tester horizontálního a vertikálního spalování: Model HVR-2.
1.3.příprava vzorků
Vysušte ABS při 80 °C po dobu 3 až 5 hodin, poté rovnoměrně smíchejte ABS, bromovaný triazin, oxid antimonitý, PTFE a další přísady, roztavte a promíchejte pomocí dvoušnekového extrudéru pro vytlačování a granulaci.Teplota vytlačování je 215-225 ℃, rychlost šneku je 360 ot / min;poté se fouká a suší při 80 °C po dobu 2 hodin, poté se vstřikuje do standardního vzorku, teplota vstřikování je 200–210 °C.
1.4.Zkouška výkonu
Spalovací výkon: testováno podle UL94;pevnost v tahu: testováno podle GB/T 1040-1992;pevnost v ohybu: testováno podle GB/T 9341-2000;rázová houževnatost konzolového vrubu: testováno podle GB/T 1843-1996;MFR: podle GB/T 3682-==2000 test, teplota 220 ℃, zatížení 220 kg;teplota tepelné deformace: test podle GB/T 16341-2004;TG analýza: rychlost ohřevu 10,C/min.Teplotní rozsah je 30 ~ 700 ℃ pod dusíkovou atmosférou.
2. Výsledky a diskuse
2.1.Vzorek bez retardéru hoření po prvním zapálení úplně shoří a účinek zpomalení hoření je slabý.Když se přidá určité množství bromovaného triazinu a zpomalovače hoření oxidu antimonitého, účinek zpomalující hoření se zjevně zlepší a úroveň zpomalovače hoření dosáhne úrovně UL94V-2, ale doba hoření je delší a účinek zpomalení hoření stále není ideál.Přídavek PTFE výrazně zkracuje dobu hoření materiálu.Když se přidá 0,2 % PTFE, úroveň zpomalování hoření materiálu se zvýší z V-2 na V-0.Je to proto, že PTFE má vysoký bod tání (323 °C) a netaví se při teplotě zpracování materiálu, ale snadno se fibriluje za vzniku vláknité sítě pod mísící smykovou silou, což snižuje šíření plamene.
2.2.Po přidání zpomalovače hoření vrubová rázová houževnatost materiálu prudce klesá, zatímco ostatní mechanické vlastnosti se mění jen málo.Naproti tomu, když se zpomalovače hoření a PTFE přidávají současně, houževnatost materiálu se mírně zlepší ve srovnání s použitím samotných zpomalovačů hoření, a jak se zvyšuje množství PTFE, zvyšuje se také vrubová houževnatost materiálu, Struktura vlákenné sítě tvořená PTFE v materiálu hraje do určité míry výztužnou roli.
2.3.S rostoucím množstvím PTFE se MFR materiálu postupně snižuje.Když je množství přidaného PTFE 0,3 %, MFR zpomalovače hoření ABS se sníží z 23,1 g/10 min na 14,5 g/10 min, což ukazuje vliv PTFE na tokové vlastnosti materiálu.Ten větší je dán především existencí PTFE vláknotvorného materiálu, který brání toku molekul ABS.Díky speciální struktuře tvořené PTFE během zpracování se zdá, že pásy materiálu bobtnají na výstupu pásu materiálu, což má za následek silnější pásy materiálu a pomalejší peletizaci.Normálnější je vytlačování materiálů bez PTFE.
2.4.TG a DTG analýza materiálů
Existuje pouze jeden vrchol tepelné ztráty hmotnosti v procesu tepelné ztráty hmotnosti čistého ABS a dva vrcholy tepelné ztráty hmotnosti se objevují v procesu tepelné ztráty hmotnosti zpomalujícího hoření ABS.První vrchol je způsoben rozkladem retardéru hoření a druhý vrchol je způsoben rozkladem ABS.S přidáním PTFE je maximální tepelná ztráta hmotnosti (427 °C) ABS o 1,8 °C vyšší než u čistého ABS (428,8 °C), ale maximální rozdílová rychlost tepelné ztráty hmotnosti (rychlost tepelné ztráty hmoty) ( 11,7 %/min) je pouze Vrcholová rychlost diferenciálního tepelného úbytku hmotnosti čistého ABS (18,8 %/min) je 62,2 %, což je o 7,9 % nižší než maximální diferenciální rychlost tepelné ztráty hmotnosti (12,7 %/min) vzorku 28 bez Přidán PTFE.Přídavek PTFE může zlepšit vlastnosti materiálu zpomalující hoření.
Bromotriazin a oxid antimonitý jsou typické halogen-antimonové zpomalovače hoření, které nejen mění samozhášecí reakci v plynné fázi, ale také mění tepelnou degradační reakci kondenzované fáze.Zbytkový obsah uhlíku čistého ABS při 700 °C je 1,2 % a je přidán zpomalovač hoření ABS s bromovaným triazinem a oxidem antimonitým.Zbytkový obsah uhlíku při 700 ℃ je 3,5 %.Ke zvýšení odolnosti materiálu přispívá i tvorba uhlíkové vrstvy.Zápalnost.Současně byla zbytková rychlost uhlíku při 700 °C s přidaným PTFE 3,6 %, což ukazuje, že PTFE nepodporoval tvorbu uhlíku.Přidání PTFE může podpořit hustší strukturu uhlíkové vrstvy a lepší izolaci a kyslíkové bariéry, takže při použití s halogen-antimonovým zpomalovačem hoření je účinek zpomalování hoření lepší.
3. Závěr
3.1.Přidání PTFE může dále snížit maximální tepelnou ztrátu hmotnosti ABS zpomalujícího hoření, výrazně zkrátit dobu hoření materiálu a zlepšit stupeň zpomalování hoření materiálu.
3.2.Přídavek PTFE má malý vliv na mechanické vlastnosti ABS zpomalujícího hoření a do určité míry zlepšuje houževnatost materiálu.
3.3.PTFE má významný vliv na zpracovatelnost materiálů ABS zpomalujících hoření a dávkování by mělo být upraveno podle potřeb během použití.
Čas odeslání: 11. června 2020