Estudo sobre o aumento da retardação de chama do PA66 por fósforo vermelho revestido com diferentes resinas

Nylon 66 tem boas propriedades mecânicas, resistência ao desgaste e resistência à corrosão química, e é amplamente utilizado nas áreas automotiva, eletrônica e elétrica.No entanto, o PA66 é um material inflamável e haverá gotículas ao queimar, o que representa um grande risco de segurança.Portanto, é de grande importância estudar a modificação retardadora de chama do PA66.O sistema retardador de chama do PA66 costumava ser dominado por retardadores de chama bromados, mas os retardadores de chama bromados têm enfrentado sérios problemas de proteção ambiental e CTI.

Atualmente, o retardante de chama de fósforo vermelho pode ser aplicado a materiais retardadores de chama PA66 devido à sua alta eficiência retardadora de chama e excelente desempenho de custo.No entanto, retardadores de chama de fósforo vermelho em alta temperatura, ar, alta umidade e ambiente alcalino, fácil de absorver a água, resultando em acidificação do material.O ácido fosfórico irá corroer os componentes metálicos, resultando nas propriedades elétricas do produto.

A fim de evitar a acidificação da reação de fósforo vermelho, melhorar a estabilidade do fósforo vermelho, de longe a maneira mais eficaz é a microcápsula de fósforo vermelho revestido, esta abordagem é por meio de polimerização in situ, na superfície do pó de fósforo vermelho para formar um material polimérico estável, para que você possa sair do contato com o fósforo vermelho e oxigênio e água, e reduz a acidificação do fósforo vermelho, aumenta a estabilidade do uso do material.

No entanto, diferentes resinas de revestimento têm efeitos diferentes no nylon reforçado com retardante de chama de fósforo vermelho.Neste estudo, dois retardadores de chama de fósforo vermelho revestidos com resina fenólica e resina de melamina foram selecionados para estudar os efeitos desses dois retardadores de chama de revestimento diferentes em várias propriedades do material PA66 aprimorado com retardante de chama.

A composição básica do material é a seguinte: material mestre retardador de chama de fósforo vermelho revestido de resina de melamina (MC450), material mestre retardador de chama de fósforo vermelho revestido de resina fenólica (PF450): teor de fósforo vermelho de 50%.A formulação do nylon 66 reforçado com retardante de chama é 58% nylon 66, 12% material mestre retardante de chama, 30% fibra de vidro.

Folha de fórmula PA66 reforçada com retardante de chama de fósforo vermelho revestida

Após a mistura e modificação, o compósito PA66/GF30 revestido com retardante de chama de fósforo vermelho foi preparado e as propriedades relacionadas foram medidas como se segue.

1. Retardância de chama, temperatura do fio quente e índice de marca de fuga relativo

Pode-se observar que tanto o PA66-1# quanto o PA66-2# podem atingir o grau de retardante de chama de 1,6 mm V-0, e os materiais não escorrem durante a combustão.Os dois tipos de retardador de chama de fósforo vermelho reforçado PA66 têm excelente efeito retardador de chama.O índice de inflamabilidade do fio incandescente (GWFI) do PA66-1# e PA66-2# pode chegar a 960℃, e o GWIT pode chegar a 775℃.O desempenho de combustão vertical e o desempenho de teste de fio incandescente dos dois materiais retardadores de chama de fósforo vermelho revestidos podem atingir um nível muito bom.

Também pode ser visto que o PA66-1 é ligeiramente superior ao CTI de # PA66-2#, e o CTI dos dois materiais retardantes de chama revestidos de fósforo vermelho PA66 estão acima de 450V, o que pode atender aos requisitos de aplicação da maioria das indústrias.

2. Propriedade mecânica

As propriedades mecânicas são propriedades básicas importantes do nylon reforçado com retardante de chama para sua aplicação.

Pode-se observar que a resistência à tração e a resistência à flexão do PA66-1# são maiores, sendo 164 MPa e 256 MPa respectivamente, 5% e 6% maiores que a do PA66-1#.A resistência ao impacto com entalhe e a resistência ao impacto sem entalhe do PA66-1# são ambas mais altas, que são 10,5 kJ/m2 e 66,9 kJ/m2 respectivamente, 3% e 21% maior que a do PA66-1#, respectivamente.As propriedades mecânicas gerais dos dois materiais revestidos com fósforo vermelho são altas, o que pode atender aos requisitos de desempenho de vários campos.

3. Aparência e cheiro

Pode ser visto a partir do aparecimento de dois tipos de amostras moldadas por injeção revestidas com fósforo vermelho que o retardador de chama aprimorado PA66 (PA66-1#) preparado com resina de melamina revestida com fósforo vermelho tem superfície lisa, cor brilhante e nenhuma fibra flutuante no superfície.A cor da superfície do PA66(PA66-2#) reforçado com retardante de chama preparado por resina fenólica revestida com fósforo vermelho não foi uniforme e havia mais fibras flutuantes.Isso ocorre principalmente porque a própria resina de melamina é um pó muito fino e liso, como uma camada de revestimento introduzida, desempenhará um papel de lubrificação em todo o sistema de material, de modo que a aparência do material é suave, sem fibra flutuante óbvia.

Dois tipos de partículas de PA66 reforçadas com retardante de chamas revestidos com fósforo vermelho foram colocadas a 80 ℃ por 2 horas, e seu tamanho de odor foi testado.O material Pa66-1 # tem odor óbvio e forte odor pungente.Pa66-2 # tem um pequeno odor e nenhum odor pungente óbvio.Isso se deve principalmente à polimerização do revestimento in situ, as pequenas moléculas de resina revestidas com amina não são fáceis de remover limpas e o cheiro da própria substância amina é grande.

4. Absorção de água

Como o PA66 contém grupos amina e carbonila, é fácil formar ligações de hidrogênio com moléculas de água, por isso é fácil absorver água quando usado, resultando em efeito plastificante, resultando em expansão do volume do material, declínio da rigidez e fluência óbvia sob a ação de estresse.

A influência de diferentes revestimentos de fósforo vermelho retardador de chama na absorção de água do material foi estudada testando a absorção de água do material.Pode-se observar que a absorção de água dos dois materiais aumenta com o aumento do tempo.A absorção inicial de água de PA66-1# e PA62-2# é semelhante, mas com o aumento do tempo de absorção de água, a absorção de água de diferentes materiais é obviamente diferente.Entre eles, o nylon retardador de chama de fósforo vermelho revestido de resina fenólica (PA66-2#) tem uma baixa taxa de absorção de água de 5,8% após 90 dias, enquanto o nylon retardador de chama de fósforo vermelho revestido de resina melamina (PA66-1#) tem uma taxa de água ligeiramente maior taxa de absorção de 6,4% após 90 dias.Isso ocorre principalmente porque a própria taxa de absorção de água da resina fenólica é baixa, e a resina de melamina é uma absorção de água relativamente forte, a resistência à hidrólise é relativamente pobre.

5. Resistência à corrosão do metal

Das amostras em branco e para diferentes materiais de nylon reforçado com retardante de chama de fósforo vermelho revestido de corrosão de metal na figura pode ver, para não se juntar, a amostra em branco de corrosão de superfície de metal de nylon modificado é menor, há uma ligeira corrosão de ar e vapor de água causada por marca, PA66-1 # de corrosão de metal é relativamente bom, o brilho da superfície de metal é melhor, algumas peças têm fenômeno de corrosão, A corrosão de metal de PA66-2 # é a mais séria, e a superfície da chapa de metal está completamente manchada , enquanto a superfície da folha de cobre está corroída e descolorida obviamente.Isto mostra que a corrosão do nylon retardador de chama de fósforo vermelho revestido com resina de melamina é menor do que a do nylon retardador de chama de fósforo vermelho revestido de resina fenólica.

Em conclusão, dois tipos de materiais de PA66 aprimorados com retardantes de chama foram preparados por revestimento de fósforo vermelho com resina de melamina e resina fenólica.Os dois tipos de materiais retardadores de chama podem atingir 1,6 mmV-0, podem passar a temperatura de ignição do fio incandescente de 775 ℃ e o CTI pode atingir mais de 450 V.

A resistência à tração e a resistência à flexão do PA66 foram melhoradas pelo fósforo vermelho revestido de melamina, enquanto a propriedade de impacto do PA66 foi melhor pelo fósforo vermelho revestido fenólico.Além disso, o cheiro da resina fenólica revestida com o retardador de chama de fósforo vermelho reforçado com PA66 foi menor do que o do material revestido de melamina, e a taxa de absorção de água foi menor.Resina de melamina revestida com retardante de chama de fósforo vermelho melhora a aparência do PA66 com menos corrosão aos metais.

Referência: Estudo sobre as propriedades retardantes de chama do PA66 revestido com fósforo vermelho, materiais da Internet.