Copolimerul acrilonitril-butadienă-stiren (ABS) are proprietăți electrice excelente, rezistență la frig, rezistență la ulei, stabilitate chimică și proprietăți la impact și este utilizat pe scară largă în domeniile electromecanicii, electrocasnicelor și transporturilor.Cu toate acestea, indicele de oxigen al ABS este de numai 18% și poate continua să ardă după incendiu, ceea ce limitează produsele sale în multe domenii de aplicare.Pentru a atinge ratingul de ignifug al ABS la UL94 V-0, cantitatea de ignifug adăugată este în general mare.Proprietățile mecanice ale materialului sunt reduse, iar costul este mai mare.
Copolimerul acrilonitril-butadienă-stiren (ABS) are proprietăți electrice excelente, rezistență la frig, rezistență la ulei, stabilitate chimică și proprietăți la impact și este utilizat pe scară largă în domeniile electromecanicii, electrocasnicelor și transporturilor.Cu toate acestea, indicele de oxigen al ABS este de numai 18% și poate continua să ardă după incendiu, ceea ce limitează produsele sale în multe domenii de aplicare.Pentru a atinge ratingul de ignifug al ABS la UL94 V-0, cantitatea de ignifug adăugată este în general mare.Proprietățile mecanice ale materialului sunt reduse, iar costul este mai mare.
Politetrafluoretilena (PTFE) are un efect anti-cădere bun și a fost utilizat pe scară largă în PC/ABS ignifug și alte materiale, dar există puține rapoarte de cercetare privind PTFE în ABS ignifug.Ignifugul ABS obișnuit în industrie, în timp ce a introdus PTFE, a discutat efectul PTFE asupra performanței ABS ignifug.
1. Partea experimentală
1.1.Principalele materii prime
ABS, triazină bromurată, trioxid de antimoniu, PTFE, antioxidanți, lubrifianți etc.
1.2.Echipament principal
Extruder cu două șuruburi: tip SHJ-35;mașină de turnat prin injecție: tip T80;mașină de testare universală electronică controlată de computer: tip CM6104;instrument de masurare a temperaturii deformarii termice: 303;analizor termogravimetric (TG): tip 209C.Tester de impact pendul: Model ZBC-25B;Instrument cu viteză de topire (MFR): MPXRZ-40A;Tester de ardere orizontal și vertical: Model HVR-2.
1.3.pregătirea unei mostre
Uscați ABS la 80℃ timp de 3 până la 5 ore, apoi amestecați ABS, triazină bromurată, trioxid de antimoniu, PTFE și alți aditivi în mod uniform, se topește și se amestecă printr-un extruder cu două șuruburi pentru extrudare și granulare.Temperatura de extrudare este de 215-225℃, viteza șurubului este de 360 r/min;apoi este suflat și uscat la 80 ℃ timp de 2 ore, apoi este injectat în proba standard, temperatura de injecție este de 200 ~ 210 ℃.
1.4.Test de performanță
Performanta la ardere: testat conform UL94;performanta la tractiune: testat conform GB/T 1040-1992;rezistența la încovoiere: testată conform GB/T 9341-2000;rezistența la impact a crestăturii cantilever: testată conform GB/T 1843-1996;MFR: conform testului GB/T 3682-==2000, temperatură 220 ℃, sarcină 220 kg;temperatura de distorsiune termică: testare conform GB/T 16341-2004;Analiza TG: viteza de incalzire 10. C/min,.Intervalul de temperatură este de 30 ~ 700 ℃, în atmosferă de azot.
2. Rezultate și discuții
2.1.Proba fără ignifug arde complet după prima aprindere, iar efectul ignifug este slab.Când se adaugă o anumită cantitate de triazină bromurată și trioxid de antimoniu ignifug, efectul ignifug este evident îmbunătățit, iar nivelul ignifugului atinge nivelul UL94V-2, dar timpul de ardere este mai lung, iar efectul ignifug încă nu este. ideal.Adăugarea de PTFE scurtează semnificativ timpul de ardere a materialului.Când se adaugă 0,2% PTFE, nivelul de ignifugare al materialului crește de la V-2 la V-0.Acest lucru se datorează faptului că PTFE are un punct de topire ridicat (323 ° C) și nu se topește la temperatura de procesare a materialului, dar este ușor de fibrilat pentru a forma o rețea de fibre sub forța de forfecare de amestecare, ceea ce reduce răspândirea flăcării.
2.2.După adăugarea retardantului de flacără, rezistența la impact cu crestături a materialului scade brusc, în timp ce alte proprietăți mecanice se schimbă puțin.Spre deosebire de aceasta, atunci când se adaugă în același timp substanțe ignifuge și PTFE, duritatea materialului este ușor îmbunătățită în comparație cu utilizarea numai a ignifugelor și, pe măsură ce cantitatea de PTFE crește, rezistența la impact crestat a materialului crește, de asemenea, care poate fi Structura rețelei de fibre formată din PTFE în material joacă un rol de întărire într-o anumită măsură.
2.3.Pe măsură ce cantitatea de PTFE crește, MFR-ul materialului scade treptat.Când cantitatea de PTFE adăugată este de 0,3%, MFR-ul ABS ignifug scade de la 23,1 g/10 min la 14,5 g/10 min, indicând efectul PTFE asupra proprietăților de curgere ale materialului.Cel mai mare se datorează în principal existenței materialului care formează fibre PTFE, care împiedică fluxul moleculelor ABS.Datorită structurii speciale formate de PTFE în timpul procesării, benzile de material par să se umfle la ieșirea benzii de material, rezultând benzi de material mai groase și peletizare mai lentă.Extrudarea materialelor fără PTFE este mai normală.
2.4.Analiza TG și DTG a materialelor
Există un singur vârf de pierdere în greutate termică în procesul de pierdere a greutății termice a ABS pur și două vârfuri de pierdere a greutății termice apar în procesul de pierdere a greutății termice a ABS ignifug.Primul vârf este cauzat de descompunerea ignifugului, iar al doilea vârf este cauzat de descompunerea ABS.Odată cu adăugarea de PTFE, temperatura maximă de pierdere a greutății termice (427 °C) a ABS este cu 1,8 °C mai mare decât cea a ABS pur (428,8 °C), dar rata de pierdere a greutății termice diferențiale de vârf (rata de pierdere a căldurii în masă) ( 11,7%/min) este doar Rata de pierdere a greutății termice diferențiale de vârf a ABS pur (18,8%/min) este de 62,2%, ceea ce este cu 7,9% mai mică decât rata de pierdere a greutății termice diferențiale de vârf (12,7%/min) a probei 28 fără PTFE adăugat.Adăugarea de PTFE poate îmbunătăți performanța ignifugă a materialului.
Bromotriazina și trioxidul de antimoniu sunt ignifuge tipice cu halogen-antimoniu, care nu numai că modifică reacția de ignifugare în fază gazoasă, dar modifică și reacția de degradare termică a fazei condensate.Rata de carbon rezidual a ABS pur la 700 ℃ este de 1,2% și se adaugă ABS ignifug cu triazină bromurată și trioxid de antimoniu.Rata de carbon rezidual la 700℃ este de 3,5%.Formarea stratului de carbon ajută și la creșterea rezistenței materialului.Aprindere.În același timp, rata de carbon rezidual la 700°C cu PTFE adăugat a fost de 3,6%, ceea ce indică faptul că PTFE nu a reușit să promoveze formarea carbonului.Adăugarea de PTFE poate promova o structură mai densă a stratului de carbon și o izolație mai bună și bariere de oxigen, astfel, Folosit cu ignifuge cu halogen-antimoniu, efectul ignifug este mai excelent.
3. Concluzie
3.1.Adăugarea de PTFE poate reduce și mai mult rata maximă de pierdere a greutății termice a ABS ignifug, poate reduce semnificativ timpul de ardere a materialului și poate îmbunătăți gradul de ignifugare al materialului.
3.2.Adăugarea de PTFE are un efect redus asupra proprietăților mecanice ale ABS ignifug și, într-o anumită măsură, îmbunătățește duritatea materialului.
3.3.PTFE are un efect semnificativ asupra performanței de procesare a materialelor ABS ignifuge, iar doza trebuie ajustată în funcție de necesități în timpul utilizării.
Ora postării: 11-jun-2020