Akrylonitril-butadién-styrénový kopolymér (ABS) má vynikajúce elektrické vlastnosti, odolnosť proti chladu, odolnosť voči olejom, chemickú stabilitu a nárazové vlastnosti a je široko používaný v oblasti elektromechaniky, domácich spotrebičov a dopravy.Kyslíkový index ABS je však iba 18% a po požiari môže ďalej horieť, čo obmedzuje jeho produkty v mnohých oblastiach použitia.Aby sa dosiahlo hodnotenie spomaľovača horenia ABS podľa UL94 V-0, množstvo pridaného retardéra horenia je vo všeobecnosti veľké.Mechanické vlastnosti materiálu sú znížené a náklady sú vyššie.
Akrylonitril-butadién-styrénový kopolymér (ABS) má vynikajúce elektrické vlastnosti, odolnosť proti chladu, odolnosť voči olejom, chemickú stabilitu a nárazové vlastnosti a je široko používaný v oblasti elektromechaniky, domácich spotrebičov a dopravy.Kyslíkový index ABS je však iba 18% a po požiari môže ďalej horieť, čo obmedzuje jeho produkty v mnohých oblastiach použitia.Aby sa dosiahol stupeň retardácie horenia ABS podľa UL94 V-0, množstvo pridaného retardéra horenia je vo všeobecnosti veľké.Mechanické vlastnosti materiálu sú znížené a náklady sú vyššie.
Polytetrafluóretylén (PTFE) má dobrý účinok proti kvapkaniu a je široko používaný v PC/ABS a iných materiáloch spomaľujúcich horenie, ale existuje len málo výskumných správ o PTFE v ABS so spomaľovačom horenia.Bežný ABS retardér horenia v priemysle pri zavádzaní PTFE diskutoval o vplyve PTFE na výkon retardéra horenia ABS.
1. Experimentálna časť
1.1.Hlavné suroviny
ABS, brómovaný triazín, oxid antimonitý, PTFE, antioxidanty, mazivá atď.
1.2.Hlavné vybavenie
Dvojzávitovkový extrudér: typ SHJ-35;vstrekovací lis: typ T80;počítačom riadený elektronický univerzálny testovací stroj: typ CM6104;prístroj na meranie teploty tepelnej deformácie: 303;termogravimetrický (TG) analyzátor: typ 209C.Kyvadlová nárazová skúška: Model ZBC-25B;Prístroj na meranie prietoku taveniny (MFR): MPXRZ-40A;Tester horizontálneho a vertikálneho spaľovania: Model HVR-2.
1.3.príprava vzorky
Vysušte ABS pri 80 °C počas 3 až 5 hodín, potom rovnomerne zmiešajte ABS, brómovaný triazín, oxid antimonitý, PTFE a ďalšie prísady, roztopte a premiešajte cez dvojzávitovkový extrudér na extrúziu a granuláciu.Teplota vytláčania je 215-225 ℃, rýchlosť závitovky je 360 ot / min;potom sa fúka a suší pri 80 °C počas 2 hodín, potom sa vstrekuje do štandardnej vzorky, teplota vstrekovania je 200 až 210 °C.
1.4.Skúška výkonnosti
Výkon spaľovania: testované podľa UL94;vlastnosti v ťahu: testované podľa GB/T 1040-1992;pevnosť v ohybe: testované podľa GB/T 9341-2000;rázová húževnatosť konzolového vrubu: testovaná podľa GB/T 1843-1996;MFR: podľa GB/T 3682-==2000 test, teplota 220 ℃, zaťaženie 220 kg;teplota tepelného skreslenia: test podľa GB/T 16341-2004;TG analýza: rýchlosť zahrievania 10,C/min.Teplotný rozsah je 30 ~ 700 ℃ pod dusíkovou atmosférou.
2. Výsledky a diskusia
2.1.Vzorka bez retardéra horenia po prvom zapálení úplne zhorí a účinok spomaľovania horenia je slabý.Keď sa pridá určité množstvo spomaľovača horenia na báze brómovaného triazínu a oxidu antimonitého, účinok spomaľovača horenia sa zjavne zlepší a úroveň spomaľovača horenia dosiahne úroveň UL94V-2, ale doba horenia je dlhšia a účinok spomaľovania horenia stále nie je ideálne.Prídavok PTFE výrazne skracuje dobu horenia materiálu.Keď sa pridá 0,2 % PTFE, úroveň spomaľovača horenia materiálu sa zvýši z V-2 na V-0.Je to preto, že PTFE má vysoký bod topenia (323 °C) a netopí sa pri teplote spracovania materiálu, ale je ľahké ho fibrilovať za vzniku vláknitej siete pod miešacou šmykovou silou, čo znižuje šírenie plameňa.
2.2.Po pridaní retardéra horenia vrubová rázová húževnatosť materiálu prudko klesá, zatiaľ čo ostatné mechanické vlastnosti sa menia len málo.Na rozdiel od toho, keď sa súčasne pridávajú retardéry horenia a PTFE, húževnatosť materiálu sa mierne zlepší v porovnaní s použitím samotných retardérov horenia a so zvyšujúcim sa množstvom PTFE sa zvyšuje aj vrubová rázová húževnatosť materiálu, ktorý môže byť Štruktúra vláknitej siete tvorená PTFE v materiáli hrá do určitej miery výstužnú úlohu.
2.3.So zvyšujúcim sa množstvom PTFE sa MFR materiálu postupne znižuje.Keď je množstvo pridaného PTFE 0,3 %, MFR retardéra horenia ABS sa zníži z 23,1 g/10 min na 14,5 g/10 min, čo naznačuje vplyv PTFE na tokové vlastnosti materiálu.Ten väčší je spôsobený najmä existenciou PTFE vláknotvorného materiálu, ktorý bráni toku molekúl ABS.Vďaka špeciálnej štruktúre vytvorenej PTFE počas spracovania sa pásy materiálu na výstupe pása materiálu zdajú napučiavať, čo vedie k hrubším pásom materiálu a pomalšej peletizácii.Vytláčanie materiálov bez PTFE je bežnejšie.
2.4.TG a DTG analýza materiálov
Existuje len jeden vrchol tepelnej straty hmotnosti v procese tepelnej straty hmotnosti čistého ABS a dva vrcholy tepelnej straty hmotnosti sa objavujú v procese tepelnej straty hmotnosti retardéra horenia ABS.Prvý vrchol je spôsobený rozkladom retardéra horenia a druhý vrchol je spôsobený rozkladom ABS.S pridaním PTFE je maximálna tepelná strata hmotnosti (427 °C) ABS o 1,8 °C vyššia ako teplota čistého ABS (428,8 °C), ale maximálna diferenciálna tepelná strata hmotnosti (miera tepelnej straty hmoty) ( 11,7 %/min) je len Vrcholová diferenciálna tepelná strata hmotnosti čistého ABS (18,8 %/min) je 62,2 %, čo je o 7,9 % nižšia ako maximálna diferenciálna tepelná strata hmotnosti (12,7 %/min) vzorky 28 bez Pridaný PTFE.Pridanie PTFE môže zlepšiť schopnosť materiálu spomaľovať horenie.
Brómtriazín a oxid antimonitý sú typické halogén-antimónové retardéry horenia, ktoré nielen menia reakciu spomaľovača horenia v plynnej fáze, ale menia aj reakciu tepelnej degradácie kondenzovanej fázy.Zvyškový podiel uhlíka čistého ABS pri 700 °C je 1,2 % a pridá sa ABS retardér horenia s brómovaným triazínom a oxidom antimonitým.Zvyšková miera uhlíka pri 700 ℃ je 3,5 %.K zvýšeniu odolnosti materiálu prispieva aj vytvorenie karbónovej vrstvy.Zápalnosť.Súčasne bola zvyšková rýchlosť uhlíka pri 700 °C s pridaným PTFE 3,6 %, čo naznačuje, že PTFE nepodporoval tvorbu uhlíka.Pridanie PTFE môže podporiť hustejšiu štruktúru uhlíkovej vrstvy a lepšiu izoláciu a kyslíkové bariéry, takže pri použití s halogén-antimónovým retardérom horenia je efekt spomaľovania horenia lepší.
3. Záver
3.1.Pridanie PTFE môže ďalej znížiť maximálnu tepelnú stratu hmotnosti ABS spomaľujúceho horenie, výrazne skrátiť čas horenia materiálu a zlepšiť stupeň samozhášania materiálu.
3.2.Pridanie PTFE má malý vplyv na mechanické vlastnosti samozhášavého ABS a do určitej miery zlepšuje húževnatosť materiálu.
3.3.PTFE má významný vplyv na spracovateľský výkon materiálov ABS spomaľujúcich horenie a dávkovanie by sa malo upraviť podľa potrieb počas používania.
Čas odoslania: 11. júna 2020