Acrylonitril-butadien-styren-copolymer (ABS) har fremragende elektriske egenskaber, koldbestandighed, oliebestandighed, kemisk stabilitet og slagegenskaber og er meget udbredt inden for elektromekanik, husholdningsapparater og transport.Iltindekset for ABS er dog kun 18 %, og det kan fortsætte med at brænde efter branden, hvilket begrænser dets produkter inden for mange anvendelsesområder.For at opnå den flammehæmmende vurdering af ABS til UL94 V-0 er mængden af tilsat flammehæmmer generelt stor.Materialets mekaniske egenskaber reduceres, og omkostningerne er højere.
Acrylonitril-butadien-styren-copolymer (ABS) har fremragende elektriske egenskaber, koldbestandighed, oliebestandighed, kemisk stabilitet og slagegenskaber og er meget udbredt inden for elektromekanik, husholdningsapparater og transport.Iltindekset for ABS er dog kun 18 %, og det kan fortsætte med at brænde efter branden, hvilket begrænser dets produkter inden for mange anvendelsesområder.For at opnå den flammehæmmende vurdering af ABS til UL94 V-0 er mængden af tilsat flammehæmmer generelt stor.Materialets mekaniske egenskaber reduceres, og omkostningerne er højere.
Polytetrafluorethylen (PTFE) har en god anti-dråbeeffekt og har været meget brugt i flammehæmmende PC/ABS og andre materialer, men der er få forskningsrapporter om PTFE i flammehæmmende ABS.Den almindelige ABS flammehæmmer i industrien diskuterede, mens PTFE introduceredes, effekten af PTFE på ydeevnen af flammehæmmende ABS.
1. Eksperimentel del
1.1.Vigtigste råvarer
ABS, bromeret triazin, antimontrioxid, PTFE, antioxidanter, smøremidler mv.
1.2.Hovedudstyr
Dobbeltskrue ekstruder: SHJ-35 type;sprøjtestøbemaskine: T80 type;computerstyret elektronisk universal testmaskine: CM6104 type;termisk deformation temperaturmåleinstrument: 303;termogravimetrisk (TG) analysator: 209C type.Pendulum slagtester: Model ZBC-25B;Smeltestrømningshastighed (MFR) instrument: MPXRZ-40A;Horisontal og vertikal forbrændingstester: Model HVR-2.
1.3.Prøveforberedelse
Tør ABS ved 80 ℃ i 3 til 5 timer, bland derefter ABS, bromeret triazin, antimontrioxid, PTFE og andre tilsætningsstoffer ensartet, smelt og bland gennem en dobbeltskrueekstruder til ekstrudering og granulering.Ekstruderingstemperatur er 215-225 ℃, skruehastighed er 360 r/min;derefter blæses det og tørres ved 80 ℃ i 2 timer, hvorefter det injiceres i standardprøven, injektionstemperaturen er 200 ~ 210 ℃.
1.4.Præstationstest
Forbrændingsevne: testet i henhold til UL94;trækevne: testet i henhold til GB/T 1040-1992;bøjningsstyrke: testet i henhold til GB/T 9341-2000;slagstyrke af cantilever notch: testet i henhold til GB/T 1843-1996;MFR: ifølge GB/T 3682-==2000 test, temperatur 220 ℃, belastning 220 kg;varmeforvrængningstemperatur: test i henhold til GB/T 16341-2004;TG-analyse: opvarmningshastighed 10. C/min,.Temperaturområdet er 30 ~ 700 ℃, under nitrogenatmosfære.
2. Resultater og diskussion
2.1.Prøven uden flammehæmmer brænder fuldstændigt efter den første antændelse, og den flammehæmmende effekt er dårlig.Når en vis mængde bromeret triazin og antimontrioxid flammehæmmer tilsættes, forbedres den flammehæmmende effekt naturligvis, og flammehæmmende niveau når UL94V-2 niveauet, men brændetiden er længere, og den flammehæmmende effekt er stadig ikke ideelt.Tilsætning af PTFE forkorter materialets brændetid væsentligt.Når 0,2 % PTFE tilsættes, øges materialets flammehæmmende niveau fra V-2 til V-0.Dette skyldes, at PTFE har et højt smeltepunkt (323°C), og det smelter ikke ved materialebearbejdningstemperaturen, men det er let at fibrillere for at danne et fibernet under den blandende forskydningskraft, hvilket reducerer flammespredningen.
2.2.Efter tilsætning af flammehæmmeren falder materialets indhakkede slagstyrke kraftigt, mens andre mekaniske egenskaber ændres lidt.I modsætning hertil, når flammehæmmere og PTFE tilsættes samtidig, forbedres materialets sejhed en smule sammenlignet med brugen af flammehæmmere alene, og efterhånden som mængden af PTFE stiger, øges også materialets indhakkede slagstyrke. som kan være Fibernetstrukturen dannet af PTFE i materialet spiller til en vis grad en forstærkende rolle.
2.3.Efterhånden som mængden af PTFE stiger, falder materialets MFR gradvist.Når mængden af tilsat PTFE er 0,3 %, falder MFR af det flammehæmmende ABS fra 23,1 g/10 min til 14,5 g/10 min, hvilket indikerer effekten af PTFE på materialets strømningsegenskaber.Den større skyldes hovedsageligt tilstedeværelsen af PTFE fiberdannende materiale, som hindrer strømmen af ABS-molekyler.På grund af den specielle struktur, der dannes af PTFE under forarbejdningen, ser materialestrimlerne ud til at svulme ved udgangen af materialestrimlen, hvilket resulterer i tykkere materialestrimler og langsommere pelletering.Ekstrudering af materialer uden PTFE er mere normalt.
2.4.TG og DTG analyse af materialer
Der er kun én top af termisk vægttab i processen med termisk vægttab af ren ABS, og to toppe af termisk vægttab vises i processen med termisk vægttab af flammehæmmende ABS.Den første top er forårsaget af nedbrydning af flammehæmmer, og den anden top er forårsaget af nedbrydning af ABS.Med tilsætning af PTFE er den maksimale termiske vægttabstemperatur (427°C) for ABS 1,8°C højere end den for ren ABS (428,8°C), men den maksimale differentielle termiske vægttabshastighed (massevarmetabshastighed) ( 11,7 %/min) er kun Den maksimale differentielle termiske vægttabshastighed for ren ABS (18,8 %/min) er 62,2 %, hvilket er 7,9 % lavere end den maksimale differentielle termiske vægttabshastighed (12,7 %/min) for prøve 28 uden PTFE tilføjet.Tilsætning af PTFE kan forbedre materialets flammehæmmende ydeevne.
Bromotriazin og antimontrioxid er typiske halogen-antimon flammehæmmere, som ikke kun ændrer gasfase flammehæmmende reaktion, men også ændrer den termiske nedbrydningsreaktion af den kondenserede fase.Den resterende kulstofrate af ren ABS ved 700 ℃ er 1,2 %, og det flammehæmmende ABS med bromeret triazin og antimontrioxid tilsættes.Den resterende kulstofrate ved 700 ℃ er 3,5 %.Dannelsen af kulstoflaget er også med til at øge materialets modstand.Antændelighed.Samtidig var den resterende carbonhastighed ved 700°C med PTFE tilsat 3,6%, hvilket indikerer, at PTFE ikke fremmede carbondannelse.Tilsætningen af PTFE kan fremme en tættere kulstoflagsstruktur og bedre isolering og iltbarrierer, således Brugt med halogen-antimon flammehæmmer, er den flammehæmmende effekt mere fremragende.
3. Konklusion
3.1.Tilsætningen af PTFE kan yderligere reducere den maksimale termiske vægttabshastighed af det flammehæmmende ABS, reducere materialets brændetid betydeligt og forbedre materialets flammehæmmende kvalitet.
3.2.Tilsætning af PTFE har ringe effekt på de mekaniske egenskaber af flammehæmmende ABS og forbedrer til en vis grad materialets sejhed.
3.3.PTFE har en betydelig effekt på forarbejdningsydelsen af flammehæmmende ABS-materialer, og doseringen bør justeres efter behov under brugen.
Indlægstid: 11-jun-2020