Estudio sobre la mejora del retardo de llama de PA66 mediante fósforo rojo recubierto con diferentes resinas

El nailon 66 tiene buenas propiedades mecánicas, resistencia al desgaste y resistencia a la corrosión química, y se usa ampliamente en los campos automotriz, electrónico y eléctrico. Sin embargo, el PA66 es un material inflamable y se producirán gotas al quemarse, lo que supone un gran riesgo para la seguridad. Por lo tanto, es de gran importancia estudiar la modificación retardante de llama del PA66. El sistema retardante de llama de PA66 solía estar dominado por retardantes de llama bromados, pero los retardantes de llama bromados se han enfrentado a serios problemas de protección ambiental y CTI.

En la actualidad, el retardante de llama de fósforo rojo se puede aplicar a materiales retardantes de llama PA66 debido a su alta eficiencia retardante de llama y su excelente rentabilidad. Sin embargo, los retardantes de llama de fósforo rojo en altas temperaturas, aire, alta humedad y ambiente alcalino, absorben fácilmente el agua, lo que resulta en la acidificación del material. El ácido fosfórico corroerá los componentes metálicos, lo que afectará las propiedades eléctricas del producto.

Para prevenir la acidificación de la reacción del fósforo rojo y mejorar la estabilidad del fósforo rojo, la forma más eficaz, con diferencia, es microcapsular el fósforo rojo recubierto. Este enfoque se realiza mediante polimerización in situ, en la superficie del polvo de fósforo rojo para Forme un material polimérico estable, para que pueda salir del contacto con el fósforo rojo, el oxígeno y el agua, y reduce la acidificación del fósforo rojo, mejora la estabilidad del uso del material.

Sin embargo, diferentes resinas de recubrimiento tienen diferentes efectos sobre el nailon reforzado con retardante de llama de fósforo rojo. En este estudio, se seleccionaron dos retardantes de llama de fósforo rojo recubiertos con resina fenólica y resina de melamina para estudiar los efectos de estos dos retardantes de llama de recubrimiento diferentes en diversas propiedades del material PA66 mejorado con retardante de llama.

La composición básica del material es la siguiente: material maestro retardante de llama de fósforo rojo recubierto de resina de melamina (MC450), material maestro retardante de llama de fósforo rojo recubierto de resina fenólica (PF450): contenido de fósforo rojo del 50%. La formulación del nailon 66 reforzado retardante de llama es 58% nailon 66, 12% material maestro retardante de llama y 30% fibra de vidrio.

Hoja de fórmula PA66 mejorada retardante de llama de fósforo rojo recubierto

Después de mezclar y modificar, se preparó el compuesto PA66/GF30 recubierto con retardante de llama de fósforo rojo y las propiedades relacionadas se midieron de la siguiente manera.

1. Retardancia de llama, temperatura del alambre caliente e índice de fuga relativo

Se puede ver que tanto PA66-1# como PA66-2# pueden alcanzar el grado de retardante de llama de 1,6 mm V-0 y los materiales no gotean durante la combustión. Los dos tipos de PA66 retardante de llama mejorado con fósforo rojo tienen un excelente efecto retardante de llama. El índice de inflamabilidad del hilo incandescente (GWFI) de PA66-1# y PA66-2# puede alcanzar los 960 ℃, y el GWIT puede alcanzar los 775 ℃. El rendimiento de combustión vertical y el rendimiento de la prueba de hilo incandescente de los dos materiales retardantes de llama de fósforo rojo recubiertos pueden alcanzar un nivel muy bueno.

También se puede ver que PA66-1 es ligeramente más alto que el CTI de # PA66-2 #, y el CTI de los dos materiales PA66 retardantes de llama recubiertos de fósforo rojo está por encima de 450 V, lo que puede cumplir con los requisitos de aplicación de la mayoría de las industrias.

2. Propiedad mecánica

Las propiedades mecánicas son propiedades básicas importantes del nailon reforzado retardante de llama para su aplicación.

Se puede observar que la resistencia a la tracción y la resistencia a la flexión del PA66-1# son mayores, que son 164 MPa y 256 MPa respectivamente, 5% y 6% mayores que las del PA66-1#. La resistencia al impacto con muescas y la resistencia al impacto sin muescas del PA66-1# son ambas más altas, que son 10,5 kJ/m2 y 66,9 kJ/m2 respectivamente, un 3 % y un 21 % más altas que las del PA66-1#, respectivamente. Las propiedades mecánicas generales de los dos materiales recubiertos con fósforo rojo son altas, lo que puede cumplir con los requisitos de rendimiento de diversos campos.

3. Aspecto y olor

Se puede ver en la apariencia de dos tipos de muestras moldeadas por inyección recubiertas con fósforo rojo que el retardante de llama PA66 mejorado (PA66-1#) preparado con resina de melamina recubierta con fósforo rojo tiene una superficie lisa, un color brillante y no tiene fibras flotantes en la superficie. superficie. El color de la superficie del PA66 (PA66-2#) reforzado con retardante de llama preparado con resina fenólica recubierta con fósforo rojo no era uniforme y había más fibras flotantes. Esto se debe principalmente a que la resina de melamina en sí es un polvo muy fino y suave; a medida que se introduce una capa de recubrimiento, desempeñará un papel de lubricación en todo el sistema del material, por lo que la apariencia del material es suave, sin fibras flotantes obvias.

Se colocaron dos tipos de partículas de PA66 mejoradas con retardante de llama recubiertas de fósforo rojo a 80 ℃ durante 2 horas y se probó el tamaño de su olor. El material Pa66-1 # tiene un olor evidente y un fuerte olor acre. Pa66-2 # tiene un olor ligero y ningún olor acre evidente. Esto se debe principalmente a la polimerización del recubrimiento in situ, las pequeñas moléculas de resina recubiertas con amina no son fáciles de eliminar y el olor de la sustancia amina en sí es grande.

4. Absorción de agua

Debido a que PA66 contiene grupos amina y carbonilo, es fácil formar enlaces de hidrógeno con moléculas de agua, por lo que es fácil absorber agua cuando se usa, lo que produce un efecto plastificante, lo que resulta en expansión del volumen del material, disminución de la rigidez y fluencia obvia bajo la acción de estrés.

Se estudió la influencia de diferentes recubrimientos de fósforo rojo retardante de llama en la absorción de agua del material probando la absorción de agua del material. Se puede observar que la absorción de agua de los dos materiales aumenta con el paso del tiempo. La absorción de agua inicial de PA66-1# y PA62-2# es similar, pero con el aumento del tiempo de absorción de agua, la absorción de agua de diferentes materiales es obviamente diferente. Entre ellos, el nailon retardante de llama de fósforo rojo recubierto de resina fenólica (PA66-2#) tiene una baja tasa de absorción de agua del 5,8% después de 90 días, mientras que el nailon retardante de llama de fósforo rojo recubierto de resina de melamina (PA66-1#) tiene una tasa de absorción de agua ligeramente mayor. tasa de absorción del 6,4% después de 90 días. Esto se debe principalmente a que la tasa de absorción de agua de la resina fenólica es baja, y la resina de melamina tiene una absorción de agua relativamente fuerte y la resistencia a la hidrólisis es relativamente pobre.

5. Resistencia a la corrosión del metal.

Desde las muestras en blanco y hasta diferentes materiales de nailon reforzado con retardante de llama de fósforo rojo recubierto de corrosión metálica en la figura, se puede ver que no se unen, la muestra en blanco de la corrosión de la superficie metálica de nailon modificado es menor, hay una ligera corrosión por aire y vapor de agua causada por marca, PA66-1 # de corrosión del metal es relativamente buena, el brillo de la superficie del metal es mejor, algunas partes tienen fenómeno de corrosión, la corrosión del metal de PA66-2 # es la más grave y la superficie de la lámina de metal está completamente empañada , mientras que la superficie de la lámina de cobre está obviamente corroída y descolorida. Esto muestra que la corrosión del nailon retardante de llama de fósforo rojo recubierto de resina de melamina es menor que la del nailon retardante de llama de fósforo rojo recubierto de resina fenólica.

En conclusión, se prepararon dos tipos de materiales PA66 mejorados retardantes de llama recubriendo fósforo rojo con resina de melamina y resina fenólica. Los dos tipos de materiales retardantes de llama pueden alcanzar 1,6 mmV-0, pueden pasar una temperatura de ignición del hilo incandescente de 775 ℃ y el CTI puede alcanzar más de 450 V.

La resistencia a la tracción y la resistencia a la flexión del PA66 mejoraron con el fósforo rojo recubierto de melamina, mientras que la propiedad de impacto del PA66 fue mejor con el fósforo rojo recubierto de fenólico. Además, el olor de la resina fenólica recubierta con PA66 retardante de llama de fósforo rojo mejorado fue menor que el del material recubierto de melamina, y la tasa de absorción de agua fue menor. La resina de melamina recubierta con retardante de llama de fósforo rojo mejora la apariencia del PA66 con menos corrosión de los metales.

Referencia: Estudio sobre las propiedades retardantes de llama del PA66 recubierto con fósforo rojo, materiales de Internet.