Акрилонитрил-бутадиен-стирен кополимер (АБС) има одлична електрична својства, отпорност на хладноћу, отпорност на уље, хемијску стабилност и својства на удар, и широко се користи у областима електромеханике, кућних апарата и транспорта.Међутим, индекс кисеоника АБС-а је само 18% и може наставити да гори након пожара, што ограничава његове производе у многим областима примене.Да би се постигао рејтинг успоривача пламена од АБС-а до УЛ94 В-0, количина доданог успоривача пламена је генерално велика.Механичка својства материјала су смањена, а трошак је већи.
Акрилонитрил-бутадиен-стирен кополимер (АБС) има одлична електрична својства, отпорност на хладноћу, отпорност на уље, хемијску стабилност и својства на удар, и широко се користи у областима електромеханике, кућних апарата и транспорта.Међутим, индекс кисеоника АБС-а је само 18% и може наставити да гори након пожара, што ограничава његове производе у многим областима примене.Да би се постигао рејтинг успоривача пламена од АБС-а до УЛ94 В-0, количина доданог успоривача пламена је генерално велика.Механичка својства материјала су смањена, а трошак је већи.
Политетрафлуороетилен (ПТФЕ) има добар ефекат против падања и широко се користи у ПЦ/АБС отпорним на ватру и другим материјалима, али постоји неколико истраживачких извештаја о ПТФЕ-у у АБС-у који успорава пламен.Уобичајени АБС успоривач пламена у индустрији, док је представљао ПТФЕ, расправљао је о утицају ПТФЕ на перформансе АБС-а који успорава пламен.
1. Експериментални део
1.1.Главне сировине
АБС, бромовани триазин, антимон триоксид, ПТФЕ, антиоксиданти, мазива итд.
1.2.Главна опрема
Двопужни екструдер: тип СХЈ-35;машина за бризгање: тип Т80;компјутерски контролисана електронска универзална машина за испитивање: тип ЦМ6104;инструмент за мерење температуре термичке деформације: 303;термогравиметријски (ТГ) анализатор: тип 209Ц.Испитивач удара клатна: Модел ЗБЦ-25Б;Инструмент за брзину протока талине (МФР): МПКСРЗ-40А;Тестер за хоризонтално и вертикално сагоревање: Модел ХВР-2.
1.3.Припрема узорка
Сушите АБС на 80 ℃ 3 до 5 сати, затим помешајте АБС, бромовани триазин, антимон триоксид, ПТФЕ и друге адитиве једнолико, растопите и измешајте кроз екструдер са два пужа за екструзију и гранулацију.Температура екструзије је 215-225 ℃, брзина завртња је 360 о/мин;затим се дува и суши на 80 ℃ 2 сата, затим се убризгава у стандардни узорак, температура убризгавања је 200～210 ℃.
1.4.Тест перформансе
Перформансе сагоревања: тестирано према УЛ94;затезне перформансе: испитано према ГБ/Т 1040-1992;чврстоћа на савијање: испитано према ГБ/Т 9341-2000;чврстоћа на удару конзолног зареза: испитано према ГБ/Т 1843-1996;МФР: према ГБ/Т 3682-==2000 тесту, температура 220 ℃, оптерећење 220 кг;температура изобличења топлоте: испитивање према ГБ/Т 16341-2004;ТГ анализа: брзина загревања 10. Ц/мин,.Температурни опсег је 30 ~ 700 ℃, у атмосфери азота.
2. Резултати и дискусија
2.1.Узорак без успоривача пламена потпуно сагорева након првог паљења, а ефекат успоравања пламена је слаб.Када се дода одређена количина бромованог триазина и антимон триоксида успоривача пламена, ефекат успоравања пламена је очигледно побољшан, а ниво успоривача пламена достиже ниво УЛ94В-2, али време сагоревања је дуже, а ефекат успорења пламена још увек није идеалан.Додатак ПТФЕ значајно скраћује време сагоревања материјала.Када се дода 0,2% ПТФЕ, ниво успоривача пламена материјала се повећава са В-2 на В-0.То је зато што ПТФЕ има високу тачку топљења (323°Ц) и не топи се на температури обраде материјала, али је лако фибрилирати да би се формирала мрежа влакана под силом смицања мешања, што смањује ширење пламена.
2.2.Након додавања успоривача пламена, ударна чврстоћа материјала нагло опада, док се остала механичка својства мало мењају.Насупрот томе, када се истовремено додају успоривачи пламена и ПТФЕ, жилавост материјала је мало побољшана у поређењу са употребом само успоривача пламена, а како се количина ПТФЕ повећава, отпорност материјала на ударце се такође повећава, што може бити Структура мреже влакана коју формира ПТФЕ у материјалу игра улогу појачања у одређеној мери.
2.3.Како се количина ПТФЕ повећава, МФР материјала се постепено смањује.Када је количина додатог ПТФЕ-а 0,3%, МФР АБС-а који успорава пламен се смањује са 23,1г/10мин на 14,5г/10мин, што указује на ефекат ПТФЕ-а на својства течења материјала.Већи је углавном због постојања материјала који формира ПТФЕ влакна, који омета проток АБС молекула.Због посебне структуре коју формира ПТФЕ током обраде, чини се да траке материјала бубре на излазу из траке материјала, што доводи до дебљих трака материјала и споријег пелетирања.Екструзија материјала без ПТФЕ је нормалнија.
2.4.ТГ и ДТГ анализа материјала
Постоји само један врх топлотног губитка тежине у процесу термичког губитка тежине чистог АБС-а, а два врха топлотног губитка тежине се појављују у процесу термичког губитка тежине АБС-а који успорава пламен.Први врх је узрокован разградњом успоривача пламена, а други врх је узрокован разградњом АБС-а.Са додатком ПТФЕ, вршна температура топлотног губитка тежине (427°Ц) АБС-а је за 1,8°Ц виша од оне код чистог АБС-а (428,8°Ц), али вршна диференцијална температура губитка топлотне тежине (брзина губитка масе) ( 11,7%/мин) је само. Максимална диференцијална термичка брзина губитка тежине чистог АБС-а (18,8%/мин) је 62,2%, што је 7,9% ниже од вршне диференцијалне стопе топлотног губитка тежине (12,7%/мин) узорка 28 без Додат је ПТФЕ.Додавање ПТФЕ може побољшати отпорност материјала на пламен.
Бромотриазин и антимон триоксид су типични халоген-антимон успоривачи пламена, који не само да мењају реакцију успоривача пламена у гасној фази већ такође мењају реакцију термичке деградације кондензоване фазе.Стопа преосталог угљеника чистог АБС-а на 700℃ је 1,2%, а додат је АБС који успорава пламен са бромованим триазином и антимон триоксидом.Стопа заосталог угљеника на 700 ℃ је 3,5%.Формирање угљеничног слоја такође помаже да се повећа отпорност материјала.Запаљивост.У исто време, стопа преосталог угљеника на 700°Ц са додатком ПТФЕ-а била је 3,6%, што указује да ПТФЕ није успео да подстакне стварање угљеника.Додавање ПТФЕ-а може подстаћи гушћу структуру слоја угљеника и бољу изолацију и баријере кисеоника, тако да се користи са халоген-антимонским успоривачем пламена, ефекат успорења пламена је бољи.
3. Закључак
3.1.Додавање ПТФЕ може додатно смањити вршну стопу губитка топлотне тежине АБС-а који успорава пламен, значајно смањити време сагоревања материјала и побољшати степен отпорности на ватру материјала.
3.2.Додатак ПТФЕ-а има мали утицај на механичка својства АБС-а који успорава пламен и у одређеној мери побољшава жилавост материјала.
3.3.ПТФЕ има значајан утицај на перформансе обраде АБС материјала који успоравају пламен, а дозу треба прилагодити потребама током употребе.
Време поста: 11.06.2020