PTFE'nin alev geciktirici ABS performansına etkisi

Akrilonitril-bütadien-stiren kopolimer (ABS) mükemmel elektriksel özelliklere, soğuğa, yağa, kimyasal stabiliteye ve darbe özelliklerine sahiptir ve elektromekanik, ev aletleri ve ulaşım alanlarında yaygın olarak kullanılmaktadır.Ancak ABS'nin oksijen indeksinin sadece %18 olması ve yangından sonra da yanmaya devam edebilmesi, birçok uygulama alanında ürünlerini sınırlamaktadır.ABS'nin UL94 V-0'a göre alev geciktirici derecesine ulaşmak için eklenen alev geciktirici miktarı genellikle yüksektir.Malzemenin mekanik özellikleri azalır ve maliyeti artar.

Akrilonitril-bütadien-stiren kopolimer (ABS) mükemmel elektriksel özelliklere, soğuğa, yağa, kimyasal stabiliteye ve darbe özelliklerine sahiptir ve elektromekanik, ev aletleri ve ulaşım alanlarında yaygın olarak kullanılmaktadır.Ancak ABS'nin oksijen indeksinin sadece %18 olması ve yangından sonra da yanmaya devam edebilmesi, birçok uygulama alanında ürünlerini sınırlamaktadır.ABS'nin UL94 V-0'a göre alev geciktirici derecesine ulaşmak için eklenen alev geciktirici miktarı genellikle yüksektir.Malzemenin mekanik özellikleri azalır ve maliyeti artar.

Politetrafloroetilen (PTFE) iyi bir düşme önleyici etkiye sahiptir ve alev geciktirici PC/ABS ve diğer malzemelerde yaygın olarak kullanılmaktadır, ancak alev geciktirici ABS'de PTFE hakkında çok az araştırma raporu bulunmaktadır.Sektördeki yaygın ABS alev geciktirici, PTFE'yi piyasaya sürerken, PTFE'nin alev geciktirici ABS'nin performansı üzerindeki etkisi tartışıldı.

1. Deneysel kısım

1.1.Ana hammaddeler

ABS, bromlu triazin, antimon trioksit, PTFE, antioksidanlar, yağlayıcılar vb.

1.2.Ana ekipman

Çift vidalı ekstruder: SHJ-35 tipi;enjeksiyonlu kalıplama makinesi: T80 tipi;bilgisayar kontrollü elektronik üniversal test makinesi: CM6104 tipi;termal deformasyon sıcaklık ölçüm cihazı: 303;termogravimetrik (TG) analizörü: 209C tipi.Sarkaç darbe test cihazı: Model ZBC-25B;Eriyik akış hızı (MFR) cihazı: MPXRZ-40A;Yatay ve dikey yanma test cihazı: Model HVR-2.

1.3.örnek hazırlama

ABS'yi 80°C'de 3 ila 5 saat kurutun, ardından ABS, bromlu triazin, antimon trioksit, PTFE ve diğer katkı maddelerini eşit şekilde karıştırın, eritin ve ekstrüzyon ve granülasyon için çift vidalı bir ekstrüder aracılığıyla karıştırın.Ekstrüzyon sıcaklığı 215-225°C, vida hızı 360 dev/dak;daha sonra üflenir ve 80°C'de 2 saat kurutulur, ardından standart numuneye enjekte edilir, enjeksiyon sıcaklığı 200~210°C'dir.

1.4.Performans testi

Yanma performansı: UL94'e göre test edilmiştir;çekme performansı: GB/T 1040-1992'ye göre test edilmiştir;bükülme mukavemeti: GB/T 9341-2000'e göre test edilmiştir;Konsol çentiğinin darbe dayanımı: GB/T 1843-1996'ya göre test edilmiştir;MFR: GB/T 3682-==2000 testine göre, sıcaklık 220 °C, yük 220kg;ısı bozulma sıcaklığı: GB/T 16341-2004'e göre test;TG analizi: ısıtma hızı 10. C/dak.Azot atmosferi altında sıcaklık aralığı 30 ~ 700 ° C'dir.

2. Sonuçlar ve tartışma

2.1.Alev geciktirici içermeyen numune ilk ateşlemeden sonra tamamen yanar ve alev geciktirici etkisi zayıftır.Belirli bir miktarda bromlu triazin ve antimon trioksit alev geciktirici eklendiğinde, alev geciktirici etkisi açıkça artar ve alev geciktirici seviyesi UL94V-2 seviyesine ulaşır, ancak yanma süresi daha uzundur ve alev geciktirici etkisi hala değildir. ideal.PTFE ilavesi malzemenin yanma süresini önemli ölçüde kısaltır.%0,2 PTFE eklendiğinde malzemenin alev geciktiricilik seviyesi V-2'den V-0'a çıkar.Bunun nedeni, PTFE'nin yüksek bir erime noktasına (323°C) sahip olması ve malzeme işleme sıcaklığında erimemesidir, ancak alevin yayılmasını azaltan, harmanlama kesme kuvveti altında bir fiber ağ oluşturmak üzere liflenmenin kolay olmasıdır.

2.2.Alev geciktirici eklendikten sonra malzemenin çentikli darbe dayanımı keskin bir şekilde düşerken diğer mekanik özellikler çok az değişir.Bunun aksine, alev geciktiriciler ve PTFE aynı anda eklendiğinde malzemenin tokluğu, alev geciktiricilerin tek başına kullanımına kıyasla bir miktar iyileşir ve PTFE miktarı arttıkça malzemenin çentikli darbe dayanımı da artar. PTFE'nin malzeme içerisinde oluşturduğu fiber ağ yapısı belli oranda takviye edici rol oynamaktadır.

2.3.PTFE miktarı arttıkça malzemenin MFR'si giderek azalır.Eklenen PTFE miktarı %0,3 olduğunda alev geciktiricili ABS'nin MFR'si 23,1g/10dk'dan 14,5g/10dk'ya düşüyor, bu da PTFE'nin malzemenin akış özellikleri üzerindeki etkisini gösteriyor.Daha büyük olanı esas olarak ABS moleküllerinin akışını engelleyen PTFE elyaf oluşturucu malzemenin varlığından kaynaklanmaktadır.İşleme sırasında PTFE'nin oluşturduğu özel yapı nedeniyle, malzeme şeritleri malzeme şeridinin çıkışında şişiyor gibi görünmekte, bu da daha kalın malzeme şeritleri ve daha yavaş peletleşme ile sonuçlanmaktadır.PTFE içermeyen malzemelerin ekstrüzyonu daha normaldir.

2.4.Malzemelerin TG ve DTG analizleri

Saf ABS'nin termal ağırlık kaybı sürecinde yalnızca bir termal ağırlık kaybı zirvesi vardır ve alev geciktirici ABS'nin termal ağırlık kaybı sürecinde iki termal ağırlık kaybı zirvesi ortaya çıkar.İlk tepe noktası alev geciktiricinin bozunmasından, ikinci tepe ise ABS'nin bozunmasından kaynaklanır.PTFE ilavesi ile ABS'nin tepe termal ağırlık kaybı sıcaklığı (427°C), saf ABS'ninkinden (428,8°C) 1,8°C daha yüksektir, ancak tepe diferansiyel termal ağırlık kaybı oranı (kütle ısı kaybı oranı) ( Saf ABS'nin tepe diferansiyel termal ağırlık kaybı oranı (%18,8/dak) %62,2'dir; bu, içermeyen numune 28'in tepe diferansiyel termal ağırlık kaybı oranından (%12,7/dak) %7,9 daha düşüktür. PTFE eklendi.PTFE eklenmesi malzemenin alev geciktirici performansını artırabilir.

Bromotriazin ve antimon trioksit tipik halojen-antimon alev geciktiricilerdir ve yalnızca gaz fazındaki alev geciktirici reaksiyonu değiştirmekle kalmaz, aynı zamanda yoğunlaştırılmış fazın termal bozunma reaksiyonunu da değiştirir.Saf ABS'nin 700°C'de kalan karbon oranı %1,2'dir ve bromlu triazin ve antimon trioksit içeren alev geciktirici ABS eklenir.700°C'de kalan karbon oranı %3,5'tir.Karbon tabakasının oluşması aynı zamanda malzemenin direncinin artmasına da yardımcı olur.Tutuşabilirlik.Aynı zamanda, 700°C'de PTFE eklendiğinde artık karbon oranı %3,6 idi; bu da PTFE'nin karbon oluşumunu desteklemede başarısız olduğunu gösteriyordu.PTFE ilavesi, daha yoğun bir karbon tabakası yapısını ve daha iyi izolasyonu ve oksijen bariyerlerini destekleyebilir, dolayısıyla halojen-antimon alev geciktirici ile kullanıldığında alev geciktirici etkisi daha mükemmeldir.

3. Sonuç

3.1.PTFE'nin eklenmesi, alev geciktirici ABS'nin en yüksek termal ağırlık kaybı oranını daha da azaltabilir, malzemenin yanma süresini önemli ölçüde azaltabilir ve malzemenin alev geciktirici derecesini geliştirebilir.

3.2.PTFE ilavesinin alev geciktirici ABS'nin mekanik özellikleri üzerinde çok az etkisi vardır ve malzemenin dayanıklılığını bir dereceye kadar artırır.

3.3.PTFE, alev geciktiricili ABS malzemelerin işlenme performansı üzerinde önemli bir etkiye sahiptir ve kullanım sırasında dozajın ihtiyaca göre ayarlanması gerekir.