Акрилонітрил-бутадієн-стироловий сополімер (ABS) має чудові електричні властивості, морозостійкість, маслостійкість, хімічну стабільність і ударні властивості, і широко використовується в галузях електромеханіки, побутової техніки та транспорту.Однак кисневий індекс ABS становить лише 18%, і він може продовжувати горіти після пожежі, що обмежує його продукцію в багатьох областях застосування.Щоб досягти вогнезахисного рейтингу ABS відповідно до UL94 V-0, зазвичай додається велика кількість вогнезахисного матеріалу.Механічні властивості матеріалу знижуються, а вартість вище.
Акрилонітрил-бутадієн-стироловий сополімер (ABS) має чудові електричні властивості, морозостійкість, маслостійкість, хімічну стабільність і ударні властивості, і широко використовується в галузях електромеханіки, побутової техніки та транспорту.Однак кисневий індекс ABS становить лише 18%, і він може продовжувати горіти після пожежі, що обмежує його продукцію в багатьох областях застосування.Щоб досягти вогнезахисного рейтингу ABS відповідно до UL94 V-0, зазвичай додається велика кількість вогнезахисного матеріалу.Механічні властивості матеріалу знижуються, а вартість вище.
Політетрафторетилен (PTFE) має гарний ефект проти падіння та широко використовується у вогнезахисних PC/ABS та інших матеріалах, але є кілька звітів про дослідження PTFE у вогнезахисних ABS.Розповсюджений антипірен АБС у промисловості, представляючи PTFE, обговорив вплив PTFE на продуктивність вогнезахисного АБС.
1. Експериментальна частина
1.1.Основна сировина
АБС, бромований триазин, триоксид сурми, PTFE, антиоксиданти, мастила тощо.
1.2.Основне обладнання
Двошнековий екструдер: типу SHJ-35;машина для лиття під тиском: тип T80;керована комп'ютером електронна універсальна випробувальна машина: тип СМ6104;термодеформаційний вимірювач температури: 303;термогравіметричний (ТГ) аналізатор: тип 209C.Тестер маятникового удару: модель ZBC-25B;Прилад для вимірювання швидкості потоку розплаву (MFR): MPXRZ-40A;Горизонтальний і вертикальний тестер горіння: модель HVR-2.
1.3.Пробопідготовка
Висушіть АБС при 80 ℃ протягом 3-5 годин, потім рівномірно змішайте АБС, бромований триазин, триоксид сурми, PTFE та інші добавки, розплавіть і змішайте в двошнековому екструдері для екструзії та гранулювання.Температура екструзії 215-225 ℃, швидкість шнека 360 об/хв;потім його видувають і сушать при 80 ℃ протягом 2 годин, потім вводять у стандартний зразок, температура впорскування становить 200 ~ 210 ℃.
1.4.Тест продуктивності
Ефективність горіння: перевірено відповідно до UL94;міцність на розрив: перевірено відповідно до GB/T 1040-1992;міцність на вигин: перевірено відповідно до GB/T 9341-2000;ударна міцність консольного вирізу: перевірено відповідно до GB/T 1843-1996;MFR: відповідно до випробування GB/T 3682-==2000, температура 220 ℃, навантаження 220 кг;температура теплової деформації: випробування відповідно до GB/T 16341-2004;ТГ-аналіз: швидкість нагрівання 10, С/хв.Діапазон температур становить 30 ~ 700 ℃ в атмосфері азоту.
2. Результати та їх обговорення
2.1.Зразок без антипірену повністю згорає після першого запалювання, а ефект антипірену поганий.Коли додається певна кількість бромованого триазину та триоксиду сурми, вогнезахисний ефект, очевидно, покращується, і рівень вогнезахисного засобу досягає рівня UL94V-2, але час горіння довший, а вогнезахисний ефект все ще не ідеал.Додавання PTFE значно скорочує час горіння матеріалу.Коли додається 0,2% PTFE, рівень вогнестійкості матеріалу підвищується з V-2 до V-0.Це пов’язано з тим, що PTFE має високу температуру плавлення (323°C), і він не плавиться при температурі обробки матеріалу, але його легко фібрилювати, щоб утворити мережу волокон під дією зсувної сили змішування, що зменшує поширення полум’я.
2.2.Після додавання антипірену ударна в'язкість матеріалу надрізами різко падає, а інші механічні властивості змінюються мало.Навпаки, коли антипірени та PTFE додаються одночасно, міцність матеріалу дещо покращується порівняно з використанням одних антипіренів, а зі збільшенням кількості PTFE ударна в’язкість матеріалу також збільшується, Структура волоконної мережі, утворена PTFE в матеріалі, певною мірою відіграє підсилювальну роль.
2.3.Зі збільшенням кількості PTFE MFR матеріалу поступово зменшується.Коли кількість доданого PTFE становить 0,3%, MFR вогнезахисного ABS зменшується з 23,1 г/10 хв до 14,5 г/10 хв, що вказує на вплив PTFE на властивості текучості матеріалу.Більший з них в основному пов’язаний з існуванням матеріалу, що утворює волокна PTFE, який перешкоджає потоку молекул ABS.Через спеціальну структуру, утворену PTFE під час обробки, смужки матеріалу, здається, набухають на виході зі смуги матеріалу, що призводить до більш товстих смужок матеріалу та повільнішого гранулювання.Екструзія матеріалів без PTFE більш нормальна.
2.4.ТГ і ДТГ аналіз матеріалів
Існує лише один пік термічної втрати ваги в процесі термічної втрати ваги чистого АБС, а два піки термічної втрати ваги виникають у процесі термічної втрати ваги вогнезахисного АБС.Перший пік викликаний розкладанням антипірену, а другий пік викликаний розкладанням АБС.З додаванням PTFE пікова температура термічної втрати ваги (427 °C) ABS на 1,8 °C вища, ніж у чистого ABS (428,8 °C), але пікова диференціальна швидкість теплової втрати ваги (швидкість масової втрати тепла) ( 11,7%/хв) становить лише Пікова диференціальна швидкість термічної втрати ваги чистого АБС (18,8%/хв) становить 62,2%, що на 7,9% нижче, ніж пікова диференціальна швидкість термічної втрати ваги (12,7%/хв) зразка 28 без Доданий PTFE.Додавання PTFE може покращити вогнестійкість матеріалу.
Бромотриазин і триоксид сурми є типовими галоген-сурьмовими антипіренами, які не тільки змінюють реакцію вогнезахисної дії в газовій фазі, але також змінюють реакцію термічної деградації конденсованої фази.Залишковий вміст вуглецю чистого АБС при 700 ℃ становить 1,2%, додається вогнезахисний АБС з бромованим триазином і триоксидом сурми.Рівень залишкового вуглецю при 700 ℃ становить 3,5%.Утворення вуглецевого шару також сприяє підвищенню стійкості матеріалу.Займистість.У той же час рівень залишкового вуглецю при 700°C з додаванням PTFE становив 3,6%, що вказує на те, що PTFE не сприяв утворенню вуглецю.Додавання PTFE може сприяти більш щільній структурі вуглецевого шару та кращій ізоляції та кисневим бар’єрам, таким чином, якщо використовується з вогнезахисним засобом галоген-сурма, вогнезахисний ефект є кращим.
3. Висновок
3.1.Додавання PTFE може ще більше зменшити пікову температурну втрату ваги вогнезахисного ABS, значно скоротити час горіння матеріалу та покращити вогнезахисний клас матеріалу.
3.2.Додавання PTFE мало впливає на механічні властивості вогнезахисного АБС і певною мірою покращує міцність матеріалу.
3.3.PTFE має значний вплив на продуктивність обробки вогнезахисних ABS-матеріалів, тому дозування слід регулювати відповідно до потреб під час використання.
Час публікації: 11 червня 2020 р