การศึกษาการเพิ่มประสิทธิภาพการหน่วงไฟของ PA66 ด้วยฟอสฟอรัสแดงที่เคลือบด้วยเรซินชนิดต่างๆ

ไนลอน 66 มีคุณสมบัติทางกลที่ดี ทนต่อการสึกหรอ และทนต่อการกัดกร่อนของสารเคมี และมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในสาขายานยนต์ อิเล็กทรอนิกส์ และไฟฟ้า อย่างไรก็ตาม PA66 นั้นเป็นวัสดุไวไฟ และจะมีหยดเมื่อเผาไหม้ซึ่งมีความเสี่ยงด้านความปลอดภัยสูง ดังนั้นจึงมีความสำคัญอย่างยิ่งที่จะต้องศึกษาการดัดแปลงสารหน่วงไฟของ PA66 ระบบสารหน่วงไฟของ PA66 เคยถูกครอบงำโดยสารหน่วงการติดไฟแบบโบรมีน แต่สารหน่วงการติดไฟแบบโบรมีนกำลังเผชิญกับปัญหาร้ายแรงในการปกป้องสิ่งแวดล้อมและ CTI

ในปัจจุบัน สารหน่วงไฟฟอสฟอรัสแดงสามารถใช้กับวัสดุ PA66 สารหน่วงไฟได้ เนื่องจากมีประสิทธิภาพในการหน่วงไฟสูงและประสิทธิภาพด้านต้นทุนที่ดีเยี่ยม อย่างไรก็ตาม สารหน่วงไฟฟอสฟอรัสแดงในอุณหภูมิสูง อากาศ ความชื้นสูง และสภาพแวดล้อมที่เป็นด่าง ดูดซับน้ำได้ง่าย ส่งผลให้วัสดุเป็นกรด กรดฟอสฟอริกจะกัดกร่อนส่วนประกอบโลหะ ส่งผลให้มีคุณสมบัติทางไฟฟ้าของผลิตภัณฑ์

เพื่อป้องกันการเกิดกรดของปฏิกิริยาฟอสฟอรัสแดง ปรับปรุงเสถียรภาพของฟอสฟอรัสแดง โดยวิธีที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดคือการไมโครแคปซูลเคลือบฟอสฟอรัสแดง วิธีการนี้คือโดยวิธีการพอลิเมอไรเซชันในแหล่งกำเนิด ในพื้นผิวผงฟอสฟอรัสแดงถึง สร้างวัสดุพอลิเมอร์ที่มีเสถียรภาพ เพื่อให้คุณสามารถสัมผัสกับฟอสฟอรัสแดง ออกซิเจน และน้ำ และลดความเป็นกรดของฟอสฟอรัสแดง เพิ่มความเสถียรของการใช้วัสดุ

อย่างไรก็ตาม เรซินเคลือบที่แตกต่างกันมีผลแตกต่างกันกับไนลอนเสริมสารหน่วงไฟฟอสฟอรัสแดง ในการศึกษานี้ สารหน่วงการติดไฟฟอสฟอรัสแดง 2 ชนิดที่เคลือบด้วยฟีนอลิกเรซินและเมลามีนเรซินได้รับการคัดเลือกเพื่อศึกษาผลกระทบของสารหน่วงไฟในการเคลือบที่แตกต่างกันทั้งสองนี้ต่อคุณสมบัติต่างๆ ของวัสดุ PA66 ที่เสริมสารหน่วงไฟ

องค์ประกอบพื้นฐานของวัสดุมีดังนี้: วัสดุหลักสารหน่วงไฟฟอสฟอรัสแดงเคลือบเมลามีนเรซิน (MC450), วัสดุหลักสารหน่วงไฟฟอสฟอรัสแดงเคลือบฟีนอลเรซิน (PF450): ปริมาณฟอสฟอรัสแดง 50% สูตรของไนลอนเสริมสารหน่วงไฟ 66 คือไนลอน 58% 66, วัสดุหลักสารหน่วงไฟ 12%, ใยแก้ว 30%

แผ่นสูตร PA66 เคลือบสารหน่วงไฟด้วยฟอสฟอรัสแดง

หลังจากผสมและดัดแปลงแล้ว คอมโพสิต PA66/GF30 ที่เคลือบด้วยสารหน่วงไฟฟอสฟอรัสแดงก็ถูกเตรียมขึ้น และวัดคุณสมบัติที่เกี่ยวข้องได้ดังต่อไปนี้

1. การหน่วงไฟ อุณหภูมิของลวดร้อน และดัชนีเครื่องหมายการคืบคลานสัมพัทธ์

จะเห็นได้ว่าทั้ง PA66-1# และ PA66-2# สามารถเข้าถึงเกรดสารหน่วงไฟที่ 1.6 มม. V-0 และวัสดุจะไม่หยดระหว่างการเผาไหม้ สารหน่วงไฟฟอสฟอรัสแดงเคลือบสองชนิดที่ได้รับการปรับปรุง PA66 มีฤทธิ์หน่วงไฟได้ดีเยี่ยม ดัชนีความไวไฟของลวดเรืองแสง (GWFI) ของ PA66-1# และ PA66-2# สามารถเข้าถึง 960 ℃ และ GWIT สามารถเข้าถึง 775 ℃ ประสิทธิภาพการเผาไหม้ในแนวตั้งและประสิทธิภาพการทดสอบลวดเรืองแสงของวัสดุหน่วงไฟฟอสฟอรัสแดงที่เคลือบสองชนิดสามารถเข้าถึงระดับที่ดีมาก

นอกจากนี้จะเห็นได้ว่า PA66-1 สูงกว่า CTI ของ # PA66-2# เล็กน้อย และ CTI ของวัสดุ PA66 สารหน่วงไฟเคลือบฟอสฟอรัสสีแดงสองชนิดนั้นสูงกว่า 450V ซึ่งสามารถตอบสนองความต้องการการใช้งานของอุตสาหกรรมส่วนใหญ่

2. สมบัติทางกล

สมบัติทางกลเป็นคุณสมบัติพื้นฐานที่สำคัญของไนลอนเสริมสารหน่วงไฟสำหรับการใช้งาน

จะเห็นได้ว่าความต้านทานแรงดึงและแรงดัดงอของ PA66-1# สูงกว่า ซึ่งอยู่ที่ 164 MPa และ 256 MPa ตามลำดับ ซึ่งสูงกว่า PA66-1# 5% และ 6% ความต้านทานแรงกระแทกแบบมีรอยบากและความต้านทานแรงกระแทกแบบไม่มีรอยบากของ PA66-1# นั้นสูงกว่าทั้งคู่ ซึ่งอยู่ที่ 10.5kJ/m2 และ 66.9 kJ/m2 ตามลำดับ ซึ่งสูงกว่า PA66-1# 3% และ 21% ตามลำดับ คุณสมบัติทางกลโดยรวมของวัสดุทั้งสองที่เคลือบด้วยฟอสฟอรัสแดงนั้นอยู่ในระดับสูง ซึ่งสามารถตอบสนองความต้องการด้านประสิทธิภาพในด้านต่างๆ

3. ลักษณะและกลิ่น

จะเห็นได้จากลักษณะของตัวอย่างการฉีดขึ้นรูป 2 ชนิดที่เคลือบด้วยฟอสฟอรัสแดง ซึ่งสารหน่วงการติดไฟ PA66 (PA66-1#) ที่เสริมด้วยเมลามีนเรซินเคลือบด้วยฟอสฟอรัสแดง มีพื้นผิวเรียบ สีสดใส และไม่มีเส้นใยลอยอยู่บนตัว พื้นผิว. สีพื้นผิวของสารหน่วงการติดไฟ PA66(PA66-2#) ที่เตรียมด้วยฟีนอลเรซินเคลือบด้วยฟอสฟอรัสแดงไม่สม่ำเสมอและมีเส้นใยลอยน้ำมากขึ้น สาเหตุหลักมาจากเมลามีนเรซินนั้นเป็นผงที่ละเอียดและเรียบเนียนมากเมื่อชั้นเคลือบถูกนำมาใช้จะมีบทบาทในการหล่อลื่นในระบบวัสดุทั้งหมด ดังนั้นลักษณะของวัสดุจึงเรียบเนียนไม่มีเส้นใยลอยที่ชัดเจน

วางอนุภาค PA66 ที่เคลือบสารหน่วงไฟด้วยฟอสฟอรัสสีแดงสองชนิดไว้ที่อุณหภูมิ 80°C เป็นเวลา 2 ชั่วโมง และทดสอบขนาดกลิ่น วัสดุ Pa66-1 # มีกลิ่นชัดเจนและมีกลิ่นฉุนรุนแรง Pa66-2# มีกลิ่นฉุนเล็กน้อยและไม่มีกลิ่นฉุนชัดเจน สาเหตุหลักมาจากการเคลือบพอลิเมอไรเซชันในแหล่งกำเนิด โมเลกุลขนาดเล็กของเรซินเคลือบเอมีนจึงไม่สามารถล้างออกได้ง่าย และกลิ่นของสารเอมีนเองก็มีขนาดใหญ่

4. การดูดซึมน้ำ

เนื่องจาก PA66 มีหมู่เอมีนและคาร์บอนิล จึงง่ายต่อการสร้างพันธะไฮโดรเจนกับโมเลกุลของน้ำ ดังนั้นจึงง่ายต่อการดูดซับน้ำเมื่อใช้ ส่งผลให้เกิดการทำให้เป็นพลาสติก ส่งผลให้เกิดการขยายตัวของปริมาตรวัสดุ ความแข็งแกร่งลดลง และการคืบคลานที่ชัดเจนภายใต้การกระทำของ ความเครียด.

ศึกษาอิทธิพลของฟอสฟอรัสแดงสารหน่วงไฟเคลือบต่างๆ ที่มีต่อการดูดซึมน้ำของวัสดุ โดยการทดสอบการดูดซึมน้ำของวัสดุ จะเห็นได้ว่าการดูดซึมน้ำของวัสดุทั้งสองจะเพิ่มขึ้นตามเวลาที่เพิ่มขึ้น การดูดซึมน้ำเริ่มต้นของ PA66-1# และ PA62-2 # มีความคล้ายคลึงกัน แต่เมื่อเวลาการดูดซึมน้ำเพิ่มขึ้น การดูดซึมน้ำของวัสดุที่แตกต่างกันจะแตกต่างกันอย่างเห็นได้ชัด ไนลอนสารหน่วงไฟฟอสฟอรัสแดงเคลือบฟีนอลิกเรซิน (PA66-2#) มีอัตราการดูดซึมน้ำต่ำ 5.8% หลังจาก 90 วัน ในขณะที่ไนลอนสารหน่วงไฟฟอสฟอรัสแดงเคลือบเมลามีนเรซิน (PA66-1#) มีน้ำสูงกว่าเล็กน้อย อัตราการดูดซึม 6.4% หลังจาก 90 วัน สาเหตุหลักมาจากเรซินฟีนอลมีอัตราการดูดซึมน้ำต่ำ และเรซินเมลามีนมีการดูดซึมน้ำค่อนข้างแรง ความต้านทานการไฮโดรไลซิสค่อนข้างต่ำ

5. ความต้านทานการกัดกร่อนของโลหะ

จากตัวอย่างเปล่าและไปยังวัสดุไนลอนเสริมแรงฟอสฟอรัสแดงเคลือบที่แตกต่างกันของการกัดกร่อนของโลหะในรูปสามารถมองเห็นได้ไม่เข้าร่วมตัวอย่างเปล่าของการกัดกร่อนพื้นผิวโลหะไนลอนดัดแปลงน้อยกว่ามีการกัดกร่อนของอากาศและไอน้ำเล็กน้อยที่เกิดจาก เครื่องหมาย PA66-1 # การกัดกร่อนของโลหะค่อนข้างดี พื้นผิวโลหะมันวาวดีกว่า บางส่วนมีปรากฏการณ์การกัดกร่อน การกัดกร่อนของโลหะ PA66-2# นั้นรุนแรงที่สุด และพื้นผิวของแผ่นโลหะมัวหมองอย่างสมบูรณ์ ในขณะที่พื้นผิวแผ่นทองแดงสึกกร่อนและเปลี่ยนสีอย่างเห็นได้ชัด นี่แสดงให้เห็นว่าการกัดกร่อนของไนลอนสารหน่วงไฟฟอสฟอรัสสีแดงเคลือบเมลามีนเรซินนั้นน้อยกว่าการกัดกร่อนของไนลอนสารหน่วงไฟฟอสฟอรัสสีแดงเคลือบฟีนอลเรซิน

โดยสรุป วัสดุ PA66 เสริมสารหน่วงไฟสองชนิดถูกเตรียมโดยการเคลือบฟอสฟอรัสแดงด้วยเมลามีนเรซินและฟีนอลิกเรซิน วัสดุหน่วงไฟทั้งสองชนิดสามารถเข้าถึง 1.6mmV-0 สามารถผ่านอุณหภูมิการจุดระเบิดของลวดเรืองแสงได้ 775 ℃ และ CTI สามารถเข้าถึงมากกว่า 450V

ความต้านทานแรงดึงและความต้านทานแรงดัดงอของ PA66 ได้รับการปรับปรุงด้วยฟอสฟอรัสแดงที่เคลือบเมลามีน ในขณะที่คุณสมบัติการรับแรงกระแทกของ PA66 นั้นดีกว่าด้วยฟอสฟอรัสแดงที่เคลือบด้วยฟีนอล นอกจากนี้ กลิ่นของฟีนอลเรซินที่เคลือบด้วยสารหน่วงไฟฟอสฟอรัสสีแดงที่ปรับปรุงแล้ว PA66 ยังน้อยกว่ากลิ่นของวัสดุเคลือบเมลามีน และอัตราการดูดซึมน้ำก็ต่ำกว่า เมลามีนเรซินที่เคลือบด้วยสารหน่วงไฟฟอสฟอรัสสีแดงช่วยเพิ่มรูปลักษณ์ของ PA66 โดยมีการกัดกร่อนต่อโลหะน้อยลง

อ้างอิง: การศึกษาคุณสมบัติหน่วงการติดไฟของ PA66 ที่เคลือบด้วยฟอสฟอรัสแดง วัสดุอินเตอร์เน็ต