Az akrilnitril-butadién-sztirol kopolimer (ABS) kiváló elektromos tulajdonságokkal, hidegállósággal, olajállósággal, kémiai stabilitással és ütési tulajdonságokkal rendelkezik, és széles körben használják az elektromechanika, háztartási készülékek és szállítás területén.Az ABS oxigénindexe azonban csak 18%, és a tűz után tovább éghet, ami számos alkalmazási területen korlátozza termékeit.Az ABS UL94 V-0 szerinti égésgátló besorolásának elérése érdekében a hozzáadott égésgátló anyag mennyisége általában nagy.Az anyag mechanikai tulajdonságai csökkennek, és a költségek magasabbak.
Az akrilnitril-butadién-sztirol kopolimer (ABS) kiváló elektromos tulajdonságokkal, hidegállósággal, olajállósággal, kémiai stabilitással és ütési tulajdonságokkal rendelkezik, és széles körben használják az elektromechanika, háztartási készülékek és szállítás területén.Az ABS oxigénindexe azonban csak 18%, és a tűz után tovább éghet, ami számos alkalmazási területen korlátozza termékeit.Az ABS UL94 V-0 szerinti égésgátló besorolásának elérése érdekében a hozzáadott égésgátló anyag mennyisége általában nagy.Az anyag mechanikai tulajdonságai csökkennek, és a költségek magasabbak.
A politetrafluor-etilén (PTFE) jó leesésgátló hatással rendelkezik, és széles körben alkalmazzák égésgátló PC/ABS-ben és más anyagokban, de kevés kutatási jelentés létezik a PTFE-ről égésgátló ABS-ben.Az iparban elterjedt ABS égésgátló a PTFE bevezetésekor, és megvitatta a PTFE hatását az égésgátló ABS teljesítményére.
1. Kísérleti rész
1.1.Fő nyersanyagok
ABS, brómozott triazin, antimon-trioxid, PTFE, antioxidánsok, kenőanyagok stb.
1.2.Fő felszerelés
Kétcsigás extruder: SHJ-35 típusú;fröccsöntő gép: T80 típusú;számítógép-vezérelt elektronikus univerzális vizsgálógép: CM6104 típusú;termikus deformáció hőmérsékletmérő műszer: 303;termogravimetriás (TG) analizátor: 209C típusú.Inga ütésmérő: ZBC-25B modell;Olvadékáramlási sebesség (MFR) műszer: MPXRZ-40A;Vízszintes és függőleges égésvizsgáló: HVR-2 modell.
1.3.Minta előkészítés
Szárítsa meg az ABS-t 80 ℃-on 3-5 órán keresztül, majd keverje össze egyenletesen az ABS-t, a brómozott triazint, az antimon-trioxidot, a PTFE-t és más adalékokat, olvassa meg és keverje össze egy ikercsigás extruderen keresztül az extrudáláshoz és granuláláshoz.Az extrudálási hőmérséklet 215-225 ℃, a csavar sebessége 360 fordulat/perc;majd fújják és 80°C-on 2 órán át szárítják, majd a standard mintába fecskendezik, az injektálási hőmérséklet 200-210°C.
1.4.Teljesítményteszt
Égési teljesítmény: UL94 szerint tesztelve;szakítószilárdság: tesztelve a GB/T 1040-1992 szerint;hajlítószilárdság: tesztelve a GB/T 9341-2000 szerint;konzolos bevágás ütőszilárdsága: tesztelve a GB/T 1843-1996 szerint;MFR: GB/T 3682-==2000 teszt szerint, hőmérséklet 220 ℃, terhelés 220kg;hőtorzulási hőmérséklet: teszt a GB/T 16341-2004 szerint;TG elemzés: fűtési sebesség 10. C/perc,.A hőmérséklet tartomány 30 ~ 700 ℃, nitrogén atmoszférában.
2. Eredmények és megbeszélés
2.1.Az égésgátló nélküli minta az első gyújtás után teljesen leég, és az égésgátló hatás gyenge.Ha bizonyos mennyiségű brómozott triazint és antimon-trioxid égésgátlót adunk hozzá, az égésgátló hatás nyilvánvalóan javul, és az égésgátló szint eléri az UL94V-2 szintet, de az égési idő hosszabb, és az égésgátló hatás még mindig nem ideál.A PTFE hozzáadása jelentősen lerövidíti az anyag égési idejét.0,2% PTFE hozzáadásakor az anyag égésgátló szintje V-2-ről V-0-ra nő.Ennek az az oka, hogy a PTFE magas olvadáspontú (323°C), és az anyagfeldolgozási hőmérsékleten nem olvad meg, viszont könnyen fibrillálható, hogy a keverő nyíróerő hatására szálháló alakuljon ki, ami csökkenti a láng terjedését.
2.2.Az égésgátló hozzáadása után az anyag hornyolt ütőszilárdsága meredeken csökken, míg a többi mechanikai tulajdonság alig változik.Ezzel szemben, ha égésgátlót és PTFE-t egyidejűleg adunk hozzá, az anyag szívóssága némileg javul az égésgátlók önmagában történő használatához képest, és a PTFE mennyiségének növekedésével az anyag hornyolt ütőszilárdsága is nő. amely lehet Az anyagban lévő PTFE által kialakított szálhálózati struktúra bizonyos mértékig megerősítő szerepet játszik.
2.3.A PTFE mennyiségének növekedésével az anyag MFR-je fokozatosan csökken.Ha a hozzáadott PTFE mennyisége 0,3%, az égésgátló ABS MFR-je 23,1 g/10 percről 14,5 g/10 percre csökken, jelezve a PTFE hatását az anyag folyási tulajdonságaira.A nagyobbik elsősorban a PTFE szálképző anyagnak köszönhető, ami akadályozza az ABS molekulák áramlását.A PTFE által a feldolgozás során kialakított speciális szerkezetnek köszönhetően az anyagcsíkok az anyagszalag kilépésénél megduzzadnak, ami vastagabb anyagcsíkokat és lassabb pelletizálást eredményez.Az anyagok PTFE nélküli extrudálása normálisabb.
2.4.TG és DTG anyagok elemzése
A tiszta ABS termikus súlyvesztésének folyamatában a termikus súlyveszteségnek csak egy csúcsa van, az égésgátló ABS termikus tömegveszteségénél pedig két csúcs jelenik meg a termikus tömegveszteségben.Az első csúcsot az égésgátló, a második csúcsot az ABS bomlása okozza.PTFE hozzáadásával az ABS hőveszteségi csúcshőmérséklete (427 °C) 1,8 °C-kal magasabb, mint a tiszta ABS-é (428,8 °C), de a hőveszteség csúcshőmérséklete (tömeghőveszteség sebessége) 11,7%/perc) csak A tiszta ABS csúcs differenciális hőtömeg-veszteségi rátája (18,8%/perc) 62,2%, ami 7,9%-kal alacsonyabb, mint a 28. minta hőtömegveszteségének csúcskülönbsége (12,7%/perc) PTFE hozzáadva.A PTFE hozzáadása javíthatja az anyag égésgátló tulajdonságait.
A brómtriazin és az antimon-trioxid tipikus halogén-antimon égésgátlók, amelyek nemcsak a gázfázisú égésgátló reakciót változtatják meg, hanem a kondenzált fázis termikus lebomlási reakcióját is.A tiszta ABS maradék széntartalma 700 ℃-on 1,2%, és brómozott triazint és antimon-trioxidot tartalmazó égésgátló ABS-t adnak hozzá.A maradék szén aránya 700 ℃-on 3,5%.A szénréteg kialakítása az anyag ellenállásának növelését is segíti.Gyúlékonyság.Ugyanakkor a maradék szén aránya 700 °C-on PTFE hozzáadásával 3,6% volt, ami azt jelzi, hogy a PTFE nem segítette elő a szénképződést.A PTFE hozzáadása elősegítheti a sűrűbb szénréteg-szerkezetet, valamint a jobb szigetelést és oxigénzárást, így halogén-antimon égésgátlóval együtt használva az égésgátló hatás kitűnőbb.
3. Következtetés
3.1.A PTFE hozzáadása tovább csökkentheti az égésgátló ABS maximális termikus súlyveszteségét, jelentősen csökkentheti az anyag égési idejét, és javíthatja az anyag égésgátló minőségét.
3.2.A PTFE hozzáadása csekély hatással van az égésgátló ABS mechanikai tulajdonságaira, és bizonyos mértékig javítja az anyag szívósságát.
3.3.A PTFE jelentős hatással van az égésgátló ABS anyagok feldolgozási teljesítményére, és az adagolást a használat során az igényeknek megfelelően kell beállítani.
Feladás időpontja: 2020. június 11