Akrylnitril-butadien-styren-sampolymer (ABS) har utmärkta elektriska egenskaper, köldbeständighet, oljebeständighet, kemisk stabilitet och slagegenskaper, och används ofta inom elektromekanik, hushållsapparater och transport.Syreindexet för ABS är dock bara 18 %, och det kan fortsätta brinna efter branden, vilket begränsar dess produkter inom många användningsområden.För att uppnå flamskyddsklassningen ABS till UL94 V-0 är mängden flamskyddsmedel som tillsätts i allmänhet stor.Materialets mekaniska egenskaper reduceras och kostnaden är högre.
Akrylnitril-butadien-styren-sampolymer (ABS) har utmärkta elektriska egenskaper, köldbeständighet, oljebeständighet, kemisk stabilitet och slagegenskaper, och används ofta inom elektromekanik, hushållsapparater och transport.Syreindexet för ABS är dock bara 18 %, och det kan fortsätta brinna efter branden, vilket begränsar dess produkter inom många användningsområden.För att uppnå flamskyddsklassningen ABS till UL94 V-0 är mängden flamskyddsmedel som tillsätts i allmänhet stor.Materialets mekaniska egenskaper reduceras och kostnaden är högre.
Polytetrafluoreten (PTFE) har en bra anti-droppeffekt och har använts flitigt i flamskyddande PC/ABS och andra material, men det finns få forskningsrapporter om PTFE i flamskyddande ABS.Det vanliga ABS flamskyddsmedlet i branschen diskuterade, samtidigt som PTFE introducerades, effekten av PTFE på prestandan hos flamskyddande ABS.
1. Experimentell del
1.1.Huvudråvaror
ABS, bromerat triazin, antimontrioxid, PTFE, antioxidanter, smörjmedel, etc.
1.2.Huvudutrustning
Dubbelskruvextruder: SHJ-35 typ;formsprutningsmaskin: T80 typ;datorstyrd elektronisk universell testmaskin: CM6104 typ;termisk deformation temperaturmätinstrument: 303;termogravimetrisk (TG) analysator: 209C typ.Pendelslagprovare: Modell ZBC-25B;Instrument för smältflödeshastighet (MFR): MPXRZ-40A;Horisontell och vertikal förbränningsprovare: Modell HVR-2.
1.3.Provberedning
Torka ABS vid 80 ℃ i 3 till 5 timmar, blanda sedan ABS, bromerat triazin, antimontrioxid, PTFE och andra tillsatser enhetligt, smält och blanda genom en dubbelskruvsextruder för extrudering och granulering.Extruderingstemperaturen är 215-225 ℃, skruvhastigheten är 360 r/min;sedan blåses det och torkas vid 80 ℃ i 2 timmar, injiceras sedan i standardprovet, injektionstemperaturen är 200 ~ 210 ℃.
1.4.Utvärderingsprov
Förbränningsprestanda: testad enligt UL94;draghållfasthet: testad enligt GB/T 1040-1992;böjhållfasthet: testad enligt GB/T 9341-2000;slaghållfasthet för fribärande skåra: testad enligt GB/T 1843-1996;MFR: enligt GB/T 3682-==2000 test, temperatur 220 ℃, belastning 220 kg;värmeförvrängningstemperatur: test enligt GB/T 16341-2004;TG-analys: uppvärmningshastighet 10. C/min,.Temperaturområdet är 30 ~ 700 ℃, under kväveatmosfär.
2. Resultat och diskussion
2.1.Provet utan flamskyddsmedel brinner helt efter den första antändningen och den flamskyddande effekten är dålig.När en viss mängd bromerat triazin och antimontrioxid flamskyddsmedel tillsätts, förbättras uppenbarligen den flamskyddande effekten, och flamskyddsnivån når UL94V-2-nivån, men brinntiden är längre, och den flamskyddande effekten är fortfarande inte idealisk.Tillsatsen av PTFE förkortar materialets brinntid avsevärt.När 0,2 % PTFE tillsätts ökar materialets flamskyddsmedelsnivå från V-2 till V-0.Detta beror på att PTFE har en hög smältpunkt (323°C), och det smälter inte vid materialbearbetningstemperaturen, men det är lätt att fibrillera för att bilda ett fibernätverk under den blandade skjuvkraften, vilket minskar spridningen av lågor.
2.2.Efter tillsats av flamskyddsmedlet sjunker materialets skårade slaghållfasthet kraftigt, medan andra mekaniska egenskaper förändras lite.Däremot, när flamskyddsmedel och PTFE tillsätts samtidigt, förbättras materialets seghet något jämfört med användningen av enbart flamskyddsmedel, och när mängden PTFE ökar, ökar också materialets skårade slaghållfasthet, som kan vara Den fibernätstruktur som bildas av PTFE i materialet spelar i viss mån en förstärkande roll.
2.3.När mängden PTFE ökar, minskar materialets MFR gradvis.När mängden tillsatt PTFE är 0,3 %, minskar MFR för det flamskyddade ABS från 23,1 g/10 min till 14,5 g/10 min, vilket indikerar effekten av PTFE på materialets flödesegenskaper.Den större beror främst på förekomsten av PTFE-fiberbildande material, vilket hindrar flödet av ABS-molekyler.På grund av den speciella struktur som bildas av PTFE under bearbetningen verkar materialremsorna svälla vid utgången av materialremsan, vilket resulterar i tjockare materialremsor och långsammare pelletisering.Extrudering av material utan PTFE är mer normalt.
2.4.TG och DTG analys av material
Det finns bara en topp av termisk viktminskning i processen med termisk viktminskning av ren ABS, och två toppar av termisk viktminskning visas i processen med termisk viktminskning av flamskyddande ABS.Den första toppen orsakas av nedbrytningen av flamskyddsmedel, och den andra toppen orsakas av nedbrytningen av ABS.Med tillsats av PTFE är den maximala termiska viktförlusttemperaturen (427 °C) för ABS 1,8 °C högre än den för ren ABS (428,8 °C), men den högsta differentiella termiska viktförlusthastigheten (hastighet för massavärmeförlust) ( 11,7 %/min) är endast Den maximala differentiella termiska viktminskningshastigheten för ren ABS (18,8 %/min) är 62,2 %, vilket är 7,9 % lägre än den högsta differentiella termiska viktförlusthastigheten (12,7 %/min) för prov 28 utan PTFE tillsatt.Tillsatsen av PTFE kan förbättra materialets flamskyddande prestanda.
Bromotriazin och antimontrioxid är typiska halogen-antimon flamskyddsmedel, som inte bara förändrar gasfas flamskyddsreaktionen utan också förändrar den termiska nedbrytningsreaktionen av den kondenserade fasen.Den återstående kolhalten för ren ABS vid 700 ℃ är 1,2 %, och det flamskyddsmedel ABS med bromerat triazin och antimontrioxid tillsätts.Den återstående kolhalten vid 700 ℃ är 3,5 %.Bildandet av kolskiktet bidrar också till att öka materialets motståndskraft.Tändbarhet.Samtidigt var den kvarvarande kolhalten vid 700°C med PTFE tillsatt 3,6 %, vilket indikerar att PTFE misslyckades med att främja kolbildning.Tillsatsen av PTFE kan främja en tätare kolskiktsstruktur och bättre isolering och syrebarriärer, så Används med halogen-antimon flamskyddsmedel är den flamskyddande effekten mer utmärkt.
3. Slutsats
3.1.Tillsatsen av PTFE kan ytterligare minska den maximala termiska viktminskningshastigheten för det flamskyddsmedel ABS, avsevärt minska materialets brinntid och förbättra materialets flamskyddsgrad.
3.2.Tillsatsen av PTFE har liten effekt på de mekaniska egenskaperna hos flamskyddsmedel ABS och förbättrar i viss mån materialets seghet.
3.3.PTFE har en betydande effekt på bearbetningsprestandan för flamskyddade ABS-material, och dosen bör anpassas efter behov under användningen.
Posttid: juni-11-2020