השפעת PTFE על הביצועים של ABS מעכב בעירה

קופולימר אקרילוניטריל-בוטדיאן-סטירן (ABS) בעל תכונות חשמליות מצוינות, עמידות בפני קור, עמידות בשמן, יציבות כימית ותכונות השפעה, והוא נמצא בשימוש נרחב בתחומי האלקטרומכניקה, מכשירי החשמל הביתיים ותחבורה.עם זאת, מדד החמצן של ABS הוא רק 18%, והוא יכול להמשיך לבעור לאחר השריפה, מה שמגביל את מוצריה בתחומי יישום רבים.על מנת להשיג את דירוג מעכב הבעירה של ABS ל-UL94 V-0, כמות מעכב הבעירה הנוספת היא בדרך כלל גדולה.התכונות המכניות של החומר מופחתות, והעלות גבוהה יותר.

קופולימר אקרילוניטריל-בוטדיאן-סטירן (ABS) בעל תכונות חשמליות מצוינות, עמידות בפני קור, עמידות בשמן, יציבות כימית ותכונות השפעה, והוא נמצא בשימוש נרחב בתחומי האלקטרומכניקה, מכשירי החשמל הביתיים ותחבורה.עם זאת, מדד החמצן של ABS הוא רק 18%, והוא יכול להמשיך לבעור לאחר השריפה, מה שמגביל את מוצריה בתחומי יישום רבים.על מנת להשיג את דירוג מעכב הבעירה של ABS ל-UL94 V-0, כמות מעכב הבעירה הנוספת היא בדרך כלל גדולה.התכונות המכניות של החומר מופחתות, והעלות גבוהה יותר.

לפוליטטראפלואורואתילן (PTFE) יש אפקט טוב נגד נפילות והוא נמצא בשימוש נרחב ב-PC/ABS מעכב בעירה ובחומרים אחרים, אך יש מעט דיווחים מחקריים על PTFE ב-ABS מעכב בעירה.מעכב הבעירה ABS הנפוץ בתעשייה, תוך הצגת PTFE, דן בהשפעה של PTFE על הביצועים של ABS מעכב בעירה.

1. חלק ניסיוני

1.1.חומרי גלם עיקריים

ABS, טריאזין ברום, אנטימון טריאוקסיד, PTFE, נוגדי חמצון, חומרי סיכה וכו'.

1.2.ציוד עיקרי

מכבש כפול ברגים: סוג SHJ-35;מכונת הזרקה: סוג T80;מכונת בדיקה אוניברסלית אלקטרונית מבוקרת ממוחשבת: סוג CM6104;מכשיר מדידת טמפרטורת דפורמציה תרמית: 303;מנתח תרמוגרבימטרי (TG): סוג 209C.בודק פגיעה במטוטלת: דגם ZBC-25B;מכשיר קצב זרימת נמס (MFR): MPXRZ-40A;בודק בעירה אופקי ואנכי: דגם HVR-2.

1.3.הכנה לדוגמא

יבש ABS בטמפרטורה של 80℃ למשך 3 עד 5 שעות, ולאחר מכן ערבב ABS, טריאזין ברום, אנטימון טריאוקסיד, PTFE ותוספים אחרים באופן אחיד, נמס וערבב דרך מכבש כפול ברגים לשחול וגרגיר.טמפרטורת שחול היא 215-225 ℃, מהירות הבורג היא 360 סל"ד לדקה;לאחר מכן הוא מפוצץ ומייבש ב-80 ℃ למשך שעתיים, ואז מוזרק למדגם הסטנדרטי, טמפרטורת ההזרקה היא 200 ~ 210 ℃.

1.4.מבחן ביצועים

ביצועי בעירה: נבדק על פי UL94;ביצועי מתיחה: נבדק על פי GB/T 1040-1992;חוזק כיפוף: נבדק על פי GB/T 9341-2000;חוזק הפגיעה של חריץ שלוחה: נבדק לפי GB/T 1843-1996;MFR: לפי בדיקת GB/T 3682-==2000, טמפרטורה 220 ℃, עומס 220 ק"ג;טמפרטורת עיוות חום: בדיקה לפי GB/T 16341-2004;ניתוח TG: קצב חימום 10. C/min,.טווח הטמפרטורות הוא 30 ~ 700 ℃, תחת אווירת חנקן.

2. תוצאות ודיון

2.1.המדגם ללא מעכב בעירה נשרף לחלוטין לאחר ההצתה הראשונה, והאפקט מעכב בעירה גרוע.כאשר מוסיפים כמות מסוימת של מעכב בעירה טריאזין ואנטימון טריאוקסיד, השפעת מעכב הבעירה משתפרת כמובן, ורמת מעכב הבעירה מגיעה לרמת UL94V-2, אך זמן הבעירה ארוך יותר, והאפקט מעכב הבעירה עדיין אינו אִידֵאָלִי.תוספת PTFE מקצרת משמעותית את זמן הצריבה של החומר.כאשר מוסיפים 0.2% PTFE, רמת מעכב הבעירה של החומר עולה מ-V-2 ל-V-0.הסיבה לכך היא של-PTFE יש נקודת התכה גבוהה (323 מעלות צלזיוס), והוא אינו נמס בטמפרטורת עיבוד החומר, אך קל לפרפור אותו ליצירת רשת סיבים תחת כוח הגזירה המיזוג, מה שמפחית את התפשטות הלהבה.

2.2.לאחר הוספת מעכב הבעירה, חוזק הפגיעה המחורץ של החומר יורד בחדות, בעוד שתכונות מכניות אחרות משתנות מעט.לעומת זאת, כאשר מוסיפים בו זמנית מעכבי בעירה ו-PTFE, קשיחות החומר משתפרת מעט בהשוואה לשימוש במעכבי בעירה בלבד, וככל שכמות ה-PTFE עולה, גם חוזק הפגיעה המחורץ של החומר עולה, אשר עשוי להיות מבנה רשת הסיבים שנוצר על ידי PTFE בחומר ממלא תפקיד מחזק במידה מסוימת.

2.3.ככל שכמות ה-PTFE עולה, ה-MFR של החומר יורד בהדרגה.כאשר כמות ה-PTFE הנוספת היא 0.3%, ה-MFR של ABS מעכב בעירה יורד מ-23.1g/10min ל-14.5g/10min, מה שמצביע על השפעת PTFE על תכונות הזרימה של החומר.הגדול יותר נובע בעיקר מקיומו של חומר היוצר סיבי PTFE, המעכב את זרימת מולקולות ABS.בשל המבנה המיוחד שנוצר על ידי PTFE במהלך העיבוד, נראה כי רצועות החומר מתנפחות ביציאת רצועת החומר, וכתוצאה מכך רצועות חומר עבות יותר ופליטה איטית יותר.שחול של חומרים ללא PTFE הוא נורמלי יותר.

2.4.TG ו-DTG ניתוח חומרים

יש רק שיא אחד של ירידה תרמית במשקל בתהליך של ירידה תרמית במשקל של ABS טהור, ושני שיאים של ירידה תרמית במשקל מופיעים בתהליך של ירידה תרמית במשקל של ABS מעכב בעירה.השיא הראשון נגרם מפירוק של מעכב בעירה, והשיא השני נגרם מפירוק ABS.עם תוספת של PTFE, טמפרטורת השיא של ירידה במשקל תרמית (427 מעלות צלזיוס) של ABS גבוהה ב-1.8 מעלות צלזיוס מזו של ABS טהור (428.8 מעלות צלזיוס), אך שיא שיעור אובדן משקל תרמי דיפרנציאלי (שיעור איבוד חום המוני) ( 11.7%/דקה) הוא רק שיעור השיא של אובדן משקל תרמי דיפרנציאלי של ABS טהור (18.8%/דקה) הוא 62.2%, שהוא נמוך ב-7.9% משיעור השיא של אובדן משקל תרמי דיפרנציאלי (12.7%/דקה) של מדגם 28 ללא PTFE נוסף.תוספת של PTFE יכולה לשפר את ביצועי מעכב הבעירה של החומר.

ברומוטריאזין ואנטימון טריאוקסיד הם מעכבי בעירה הלוגן-אנטימון אופייניים, אשר לא רק משנים את תגובת מעכב הלהבה של שלב הגז אלא גם משנים את תגובת הפירוק התרמי של הפאזה המעובה.שיעור הפחמן השיורי של ABS טהור ב-700 ℃ הוא 1.2%, ומתווסף ABS מעכב בעירה עם טריאזין ברום וטריאוקסיד אנטימון.שיעור הפחמן השיורי ב-700℃ הוא 3.5%.היווצרות שכבת הפחמן גם עוזרת להגביר את ההתנגדות של החומר.התלקחות.במקביל, שיעור הפחמן השיורי ב-700°C עם תוספת PTFE היה 3.6%, מה שמעיד על כך ש-PTFE לא הצליח לקדם היווצרות פחמן.התוספת של PTFE עשויה לקדם מבנה שכבת פחמן צפופה יותר ומחסומי בידוד טובים יותר, ולכן בשימוש עם מעכב בעירה הלוגן-אנטימון, אפקט מעכב הבעירה מעולה יותר.

3. מסקנה

3.1.התוספת של PTFE יכולה להפחית עוד יותר את קצב הירידה במשקל התרמי שיא של ABS מעכב בעירה, להפחית באופן משמעותי את זמן השריפה של החומר ולשפר את דרגת מעכב הבעירה של החומר.

3.2.לתוספת של PTFE יש השפעה מועטה על התכונות המכניות של ABS מעכב בעירה, ובמידה מסוימת משפרת את קשיחות החומר.

3.3.ל-PTFE יש השפעה משמעותית על ביצועי העיבוד של חומרי ABS מעכבי בעירה, ויש להתאים את המינון בהתאם לצרכים במהלך השימוש.