Ang Acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (ABS) ay may mahusay na electrical properties, cold resistance, oil resistance, chemical stability, at impact properties, at malawakang ginagamit sa larangan ng electromechanics, home appliances at transportasyon.Gayunpaman, ang oxygen index ng ABS ay 18% lamang, at maaari itong magpatuloy sa pagsunog pagkatapos ng sunog, na naglilimita sa mga produkto nito sa maraming larangan ng aplikasyon.Upang makamit ang flame retardant rating ng ABS sa UL94 V-0, ang dami ng flame retardant na idinagdag ay karaniwang malaki.Ang mga mekanikal na katangian ng materyal ay nabawasan, at ang gastos ay mas mataas.
Ang Acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (ABS) ay may mahusay na electrical properties, cold resistance, oil resistance, chemical stability, at impact properties, at malawakang ginagamit sa larangan ng electromechanics, home appliances at transportasyon.Gayunpaman, ang oxygen index ng ABS ay 18% lamang, at maaari itong magpatuloy sa pagsunog pagkatapos ng sunog, na naglilimita sa mga produkto nito sa maraming larangan ng aplikasyon.Upang makamit ang flame retardant rating ng ABS sa UL94 V-0, ang dami ng flame retardant na idinagdag ay karaniwang malaki.Ang mga mekanikal na katangian ng materyal ay nabawasan, at ang gastos ay mas mataas.
Ang polytetrafluoroethylene (PTFE) ay may magandang anti-dropping effect at malawakang ginagamit sa flame retardant PC/ABS at iba pang materyales, ngunit kakaunti ang mga ulat ng pananaliksik sa PTFE sa flame retardant ABS.Ang karaniwang ABS flame retardant sa industriya, habang ipinakikilala ang PTFE, ay tinalakay ang epekto ng PTFE sa pagganap ng flame retardant ABS.
1. Eksperimental na bahagi
1.1.Pangunahing hilaw na materyales
ABS, brominated triazine, antimony trioxide, PTFE, antioxidants, lubricants, atbp.
1.2.Pangunahing kagamitan
Twin-screw extruder: uri ng SHJ-35;injection molding machine: uri ng T80;computer-controlled electronic universal testing machine: uri ng CM6104;instrumento sa pagsukat ng temperatura ng thermal deformation: 303;thermogravimetric (TG) analyzer: 209C type.Pendulum impact tester: Modelo ZBC-25B;Instrumento ng melt flow rate (MFR): MPXRZ-40A;Pahalang at patayong combustion tester: Modelong HVR-2.
1.3.Paghahanda ng sample
Patuyuin ang ABS sa 80 ℃ sa loob ng 3 hanggang 5 oras, pagkatapos ay paghaluin ang ABS, brominated triazine, antimony trioxide, PTFE, at iba pang mga additives nang pantay-pantay, matunaw at ihalo sa pamamagitan ng twin-screw extruder para sa extrusion at granulation.Ang temperatura ng extrusion ay 215-225 ℃, ang bilis ng tornilyo ay 360 r/min;pagkatapos ito ay hinipan at patuyuin sa 80 ℃ sa loob ng 2 oras, pagkatapos ay iniksyon sa karaniwang sample, ang temperatura ng iniksyon ay 200 ～ 210 ℃.
1.4.Pagsubok sa pagganap
Pagganap ng pagkasunog: nasubok ayon sa UL94;tensile performance: nasubok ayon sa GB/T 1040-1992;lakas ng baluktot: nasubok ayon sa GB/T 9341-2000;lakas ng epekto ng cantilever notch: nasubok ayon sa GB/T 1843-1996;MFR: ayon sa GB/T 3682-==2000 test, temperatura 220 ℃, load 220kg;temperatura ng pagbaluktot ng init: pagsubok ayon sa GB/T 16341-2004;Pagsusuri ng TG: rate ng pag-init 10. C/min,.Ang hanay ng temperatura ay 30 ~ 700 ℃, sa ilalim ng nitrogen na kapaligiran.
2. Mga resulta at talakayan
2.1.Ang sample na walang flame retardant ay ganap na nasusunog pagkatapos ng unang pag-aapoy, at ang flame retardant effect ay hindi maganda.Kapag ang isang tiyak na halaga ng brominated triazine at antimony trioxide flame retardant ay idinagdag, ang flame retardant effect ay malinaw na napabuti, at ang flame retardant level ay umabot sa UL94V-2 level, ngunit ang burning time ay mas mahaba, at ang flame retardant effect ay hindi pa rin. perpekto.Ang pagdaragdag ng PTFE ay makabuluhang nagpapaikli sa oras ng pagkasunog ng materyal.Kapag idinagdag ang 0.2% PTFE, ang antas ng flame retardant ng materyal ay tataas mula V-2 hanggang V-0.Ito ay dahil ang PTFE ay may mataas na punto ng pagkatunaw (323°C), at hindi ito natutunaw sa temperatura ng pagpoproseso ng materyal, ngunit madaling i-fibrillate upang bumuo ng isang fiber network sa ilalim ng blending shear force, na binabawasan ang pagkalat ng apoy.
2.2.Matapos idagdag ang flame retardant, ang bingot na lakas ng epekto ng materyal ay bumaba nang husto, habang ang iba pang mga mekanikal na katangian ay bahagyang nagbabago.Sa kabaligtaran, kapag ang mga flame retardant at PTFE ay idinagdag sa parehong oras, ang tibay ng materyal ay bahagyang napabuti kumpara sa paggamit ng mga retardant ng apoy lamang, at habang ang dami ng PTFE ay tumataas, ang bingot na lakas ng epekto ng materyal ay tumataas din, na maaaring Ang istraktura ng fiber network na nabuo ng PTFE sa materyal ay gumaganap ng isang reinforcing papel sa isang tiyak na lawak.
2.3.Habang tumataas ang halaga ng PTFE, unti-unting bumababa ang MFR ng materyal.Kapag ang dami ng idinagdag na PTFE ay 0.3%, bumababa ang MFR ng flame retardant ABS mula 23.1g/10min hanggang 14.5g/10min, na nagpapahiwatig ng epekto ng PTFE sa mga katangian ng daloy ng materyal.Ang mas malaki ay higit sa lahat dahil sa pagkakaroon ng PTFE fiber-forming material, na humahadlang sa daloy ng mga molekula ng ABS.Dahil sa espesyal na istraktura na nabuo ng PTFE sa panahon ng pagpoproseso, ang mga piraso ng materyal ay lumilitaw na namamaga sa labasan ng strip ng materyal, na nagreresulta sa mas makapal na mga piraso ng materyal at mas mabagal na pelletizing.Ang pagpilit ng mga materyales na walang PTFE ay mas normal.
2.4.Pagsusuri ng TG at DTG ng mga materyales
Mayroon lamang isang peak ng thermal weight loss sa proseso ng thermal weight loss ng purong ABS, at dalawang peak ng thermal weight loss ang lumilitaw sa proseso ng thermal weight loss ng flame retardant ABS.Ang unang peak ay sanhi ng agnas ng flame retardant, at ang pangalawang peak ay sanhi ng agnas ng ABS.Sa pagdaragdag ng PTFE, ang peak thermal weight loss temperature (427°C) ng ABS ay 1.8°C na mas mataas kaysa sa purong ABS (428.8°C), ngunit ang peak differential thermal weight loss rate (mass heat loss rate) ( 11.7%/min) lang Ang peak differential thermal weight loss rate ng purong ABS (18.8%/min) ay 62.2%, na 7.9% na mas mababa kaysa sa peak differential thermal weight loss rate (12.7%/min) ng sample 28 nang walang Idinagdag ng PTFE.Ang pagdaragdag ng PTFE ay maaaring mapabuti ang pagganap ng flame retardant ng materyal.
Ang bromotriazine at antimony trioxide ay mga tipikal na halogen-antimony flame retardant, na hindi lamang nagbabago sa gas phase flame retardant reaction ngunit binabago din ang thermal degradation reaction ng condensed phase.Ang natitirang carbon rate ng purong ABS sa 700 ℃ ay 1.2%, at ang flame retardant ABS na may brominated triazine at antimony trioxide ay idinagdag.Ang natitirang carbon rate sa 700 ℃ ay 3.5%.Ang pagbuo ng carbon layer ay nakakatulong din upang mapataas ang paglaban ng materyal.Pagiinit.Kasabay nito, ang natitirang carbon rate sa 700°C na may idinagdag na PTFE ay 3.6%, na nagpapahiwatig na nabigo ang PTFE na isulong ang pagbuo ng carbon.Ang pagdaragdag ng PTFE ay maaaring magsulong ng mas siksik na istraktura ng carbon layer at mas mahusay na pagkakabukod at mga hadlang sa oxygen, kaya Ginamit na may halogen-antimony flame retardant, ang flame retardant effect ay mas mahusay.
3. Konklusyon
3.1.Ang pagdaragdag ng PTFE ay maaaring higit pang bawasan ang peak thermal weight loss rate ng flame retardant ABS, makabuluhang bawasan ang oras ng pagkasunog ng materyal, at pagbutihin ang flame retardant grade ng materyal.
3.2.Ang pagdaragdag ng PTFE ay may maliit na epekto sa mga mekanikal na katangian ng flame retardant ABS, at sa isang tiyak na lawak ay nagpapabuti sa katigasan ng materyal.
3.3.Ang PTFE ay may malaking epekto sa pagpoproseso ng pagganap ng flame retardant ABS na materyales, at ang dosis ay dapat na iakma ayon sa mga pangangailangan sa panahon ng paggamit.
Oras ng post: Hun-11-2020