El copolímer d'acrilonitril-butadiè-estirè (ABS) té excel·lents propietats elèctriques, resistència al fred, resistència a l'oli, estabilitat química i propietats d'impacte, i s'utilitza àmpliament en els camps de l'electromecànica, els electrodomèstics i el transport.Tanmateix, l'índex d'oxigen de l'ABS és només del 18% i pot continuar cremant després del foc, cosa que limita els seus productes en molts camps d'aplicació.Per tal d'aconseguir la qualificació de retardant de flama de l'ABS a UL94 V-0, la quantitat de retardant de flama afegit és generalment gran.Les propietats mecàniques del material es redueixen i el cost és més elevat.
El copolímer d'acrilonitril-butadiè-estirè (ABS) té excel·lents propietats elèctriques, resistència al fred, resistència a l'oli, estabilitat química i propietats d'impacte, i s'utilitza àmpliament en els camps de l'electromecànica, els electrodomèstics i el transport.Tanmateix, l'índex d'oxigen de l'ABS és només del 18% i pot continuar cremant després del foc, cosa que limita els seus productes en molts camps d'aplicació.Per tal d'aconseguir la qualificació de retardant de flama de l'ABS a UL94 V-0, la quantitat de retardant de flama afegit és generalment gran.Les propietats mecàniques del material es redueixen i el cost és més elevat.
El politetrafluoroetilè (PTFE) té un bon efecte anti-caigudes i s'ha utilitzat àmpliament en PC/ABS retardants de flama i altres materials, però hi ha pocs informes d'investigació sobre PTFE en ABS retardant de flama.El retardant de flama ABS comú a la indústria, mentre introduïa PTFE, va discutir l'efecte del PTFE en el rendiment de l'ABS retardant de flama.
1. Part experimental
1.1.Principals matèries primeres
ABS, triazina bromada, triòxid d'antimoni, PTFE, antioxidants, lubricants, etc.
1.2.Equip principal
Extrusora de doble cargol: tipus SHJ-35;màquina d'emmotllament per injecció: tipus T80;màquina de prova universal electrònica controlada per ordinador: tipus CM6104;Instrument de mesura de temperatura de deformació tèrmica: 303;Analitzador termogravimètric (TG): tipus 209C.Comprovador d'impacte de pèndol: Model ZBC-25B;Instrument de velocitat de flux de fusió (MFR): MPXRZ-40A;Provador de combustió horitzontal i vertical: Model HVR-2.
1.3.Preparació de la mostra
Assecar l'ABS a 80 ℃ durant 3 a 5 hores, després barrejar ABS, triazina bromada, triòxid d'antimoni, PTFE i altres additius uniformement, es fon i es barregen a través d'una extrusora de doble cargol per extrusió i granulació.La temperatura d'extrusió és de 215-225 ℃, la velocitat del cargol és de 360 r/min;després es bufa i s'asseca a 80 ℃ durant 2 hores, després s'injecta a la mostra estàndard, la temperatura d'injecció és de 200 ~ 210 ℃.
1.4.Prova de rendiment
Rendiment de combustió: provat segons UL94;rendiment de tracció: provat segons GB/T 1040-1992;resistència a la flexió: provada segons GB/T 9341-2000;resistència a l'impacte de l'osca en voladís: provat segons GB/T 1843-1996;MFR: segons GB/T 3682-==2000 prova, temperatura 220 ℃, càrrega 220 kg;temperatura de distorsió de calor: prova segons GB/T 16341-2004;Anàlisi TG: velocitat d'escalfament 10. C/min,.El rang de temperatura és de 30 ~ 700 ℃, sota atmosfera de nitrogen.
2. Resultats i discussió
2.1.La mostra sense retardant de flama es crema completament després de la primera ignició i l'efecte retardant de flama és pobre.Quan s'afegeix una certa quantitat de triazina bromada i triòxid d'antimoni retardant de flama, l'efecte retardant de flama es millora, òbviament, i el nivell de retardant de flama arriba al nivell UL94V-2, però el temps de combustió és més llarg i l'efecte retardant de flama encara no és. ideal.L'addició de PTFE redueix significativament el temps de combustió del material.Quan s'afegeix un 0,2% de PTFE, el nivell de retardador de flama del material augmenta de V-2 a V-0.Això es deu al fet que el PTFE té un punt de fusió elevat (323 ° C) i no es fon a la temperatura de processament del material, però és fàcil de fibril·lar per formar una xarxa de fibra sota la força de tall de barreja, que redueix la propagació de la flama.
2.2.Després d'afegir el retardant de flama, la resistència a l'impacte dentada del material cau bruscament, mentre que altres propietats mecàniques canvien poc.En canvi, quan s'afegeixen retardants de flama i PTFE al mateix temps, la duresa del material es millora lleugerament en comparació amb l'ús de retardants de flama sols, i a mesura que augmenta la quantitat de PTFE, la resistència a l'impacte amb osques del material també augmenta, que pot ser L'estructura de xarxa de fibra formada per PTFE en el material té un paper de reforç fins a cert punt.
2.3.A mesura que augmenta la quantitat de PTFE, el MFR del material disminueix gradualment.Quan la quantitat de PTFE afegit és del 0,3%, el MFR de l'ABS retardant de flama disminueix de 23,1 g/10 min a 14,5 g/10 min, cosa que indica l'efecte del PTFE sobre les propietats de flux del material.El més gran es deu principalment a l'existència de material de formació de fibres de PTFE, que dificulta el flux de molècules ABS.A causa de l'estructura especial formada per PTFE durant el processament, les tires de material semblen inflar-se a la sortida de la tira de material, donant lloc a tires de material més gruixudes i una granulació més lenta.L'extrusió de materials sense PTFE és més normal.
2.4.Anàlisi TG i DTG de materials
Només hi ha un pic de pèrdua de pes tèrmica en el procés de pèrdua de pes tèrmica d'ABS pur, i dos pics de pèrdua de pes tèrmica apareixen en el procés de pèrdua de pes tèrmica d'ABS retardant de flama.El primer pic és causat per la descomposició del retardant de flama, i el segon pic és causat per la descomposició de l'ABS.Amb l'addició de PTFE, la temperatura màxima de pèrdua de pes tèrmica (427 °C) de l'ABS és 1,8 °C superior a la de l'ABS pur (428,8 °C), però la taxa de pèrdua de pes tèrmica diferencial màxima (taxa de pèrdua de calor massiva) ( 11,7%/min) és només La taxa de pèrdua de pes tèrmica diferencial màxim de l'ABS pur (18,8%/min) és del 62,2%, que és un 7,9% inferior a la taxa de pèrdua de pes tèrmica diferencial màxima (12,7%/min) de la mostra 28 sense PTFE afegit.L'addició de PTFE pot millorar el rendiment ignífug del material.
La bromotriazina i el triòxid d'antimoni són retardants de flama d'halogen-antimoni típics, que no només canvien la reacció retardant de la flama en fase gasosa, sinó que també canvien la reacció de degradació tèrmica de la fase condensada.La taxa de carboni residual de l'ABS pur a 700 ℃ és de l'1,2% i s'afegeix l'ABS retardant de flama amb triazina bromada i triòxid d'antimoni.La taxa de carboni residual a 700 ℃ és del 3,5%.La formació de la capa de carboni també ajuda a augmentar la resistència del material.Ignibilitat.Al mateix temps, la taxa de carboni residual a 700 °C amb PTFE afegit va ser del 3,6%, cosa que indica que el PTFE no va promoure la formació de carboni.L'addició de PTFE pot promoure una estructura de capa de carboni més densa i un millor aïllament i barreres d'oxigen, de manera que s'utilitza amb retardant de flama halogen-antimoni, l'efecte retardant de flama és més excel·lent.
3. Conclusió
3.1.L'addició de PTFE pot reduir encara més la taxa de pèrdua de pes tèrmica màxima de l'ABS retardant de flama, reduir significativament el temps de combustió del material i millorar el grau ignífug del material.
3.2.L'addició de PTFE té poc efecte sobre les propietats mecàniques de l'ABS retardant de flama i, fins a cert punt, millora la duresa del material.
3.3.El PTFE té un efecte significatiu en el rendiment del processament dels materials ABS ignífugs, i la dosi s'ha d'ajustar segons les necessitats durant l'ús.
Hora de publicació: 11-juny-2020