Kopolimer akrilonitril-butadiena-stirena (ABS) memiliki sifat listrik yang sangat baik, tahan dingin, tahan minyak, stabilitas kimia, dan sifat benturan, dan banyak digunakan di bidang elektromekanik, peralatan rumah tangga, dan transportasi.Namun, indeks oksigen ABS hanya 18%, dan dapat terus menyala setelah kebakaran, sehingga membatasi produknya di banyak bidang penerapan.Untuk mencapai peringkat tahan api ABS hingga UL94 V-0, jumlah penghambat api yang ditambahkan umumnya besar.Sifat mekanik material berkurang dan biayanya lebih tinggi.
Kopolimer akrilonitril-butadiena-stirena (ABS) memiliki sifat listrik yang sangat baik, tahan dingin, tahan minyak, stabilitas kimia, dan sifat benturan, dan banyak digunakan di bidang elektromekanik, peralatan rumah tangga, dan transportasi.Namun, indeks oksigen ABS hanya 18%, dan dapat terus menyala setelah kebakaran, sehingga membatasi produknya di banyak bidang penerapan.Untuk mencapai peringkat tahan api ABS hingga UL94 V-0, jumlah penghambat api yang ditambahkan umumnya besar.Sifat mekanik material berkurang dan biayanya lebih tinggi.
Polytetrafluoroethylene (PTFE) memiliki efek anti jatuh yang baik dan telah banyak digunakan pada PC/ABS tahan api dan material lainnya, namun hanya ada sedikit laporan penelitian tentang PTFE pada ABS tahan api.ABS tahan api yang umum di industri, saat memperkenalkan PTFE, membahas pengaruh PTFE terhadap kinerja ABS tahan api.
1. Bagian percobaan
1.1.Bahan baku utama
ABS, triazine brominasi, antimon trioksida, PTFE, antioksidan, pelumas, dll.
1.2.Peralatan utama
Ekstruder sekrup kembar: tipe SHJ-35;mesin cetak injeksi: tipe T80;mesin uji universal elektronik yang dikendalikan komputer: tipe CM6104;alat ukur suhu deformasi termal: 303;penganalisis termogravimetri (TG): tipe 209C.Penguji dampak pendulum: Model ZBC-25B;Instrumen laju aliran leleh (MFR): MPXRZ-40A;Penguji pembakaran horizontal dan vertikal: Model HVR-2.
1.3.Persiapan sampel
Keringkan ABS pada suhu 80℃ selama 3 hingga 5 jam, lalu campurkan ABS, triazin brominasi, antimon trioksida, PTFE, dan bahan tambahan lainnya secara merata, lelehkan dan haluskan melalui ekstruder sekrup ganda untuk ekstrusi dan granulasi.Suhu ekstrusi 215-225℃, kecepatan sekrup 360 r/mnt;kemudian ditiup dan dikeringkan pada suhu 80℃ selama 2 jam, kemudian disuntikkan ke dalam sampel standar, suhu injeksi 200～210℃.
1.4.Uji kinerja
Kinerja pembakaran: diuji menurut UL94;kinerja tarik: diuji menurut GB/T 1040-1992;kekuatan lentur: diuji menurut GB/T 9341-2000;kekuatan benturan takik kantilever: diuji menurut GB/T 1843-1996;MFR: menurut pengujian GB/T 3682-==2000, suhu 220 ℃, beban 220kg;suhu distorsi panas: uji menurut GB/T 16341-2004;Analisis TG: laju pemanasan 10.C/menit,.Kisaran suhu adalah 30 ~ 700 ℃, di bawah atmosfer nitrogen.
2. Hasil dan pembahasan
2.1.Sampel tanpa penghambat api terbakar sempurna setelah penyalaan pertama, dan efek penghambat apinya buruk.Ketika sejumlah triazin brominasi dan penghambat api antimon trioksida ditambahkan, efek penghambat api jelas meningkat, dan tingkat penghambat api mencapai tingkat UL94V-2, tetapi waktu pembakaran lebih lama, dan efek penghambat api masih belum ada. ideal.Penambahan PTFE secara signifikan memperpendek waktu pembakaran material.Ketika PTFE 0,2% ditambahkan, tingkat ketahanan api material meningkat dari V-2 menjadi V-0.Hal ini karena PTFE memiliki titik leleh yang tinggi (323°C), dan tidak meleleh pada suhu pemrosesan material, namun mudah untuk melakukan fibrilasi untuk membentuk jaringan serat di bawah gaya geser campuran, sehingga mengurangi penyebaran api.
2.2.Setelah menambahkan penghambat api, kekuatan benturan material turun tajam, sementara sifat mekanik lainnya sedikit berubah.Sebaliknya, ketika penghambat api dan PTFE ditambahkan pada saat yang sama, ketangguhan material sedikit meningkat dibandingkan dengan penggunaan penghambat api saja, dan seiring dengan peningkatan jumlah PTFE, kekuatan benturan takik material juga meningkat. yang mungkin Struktur jaringan serat yang dibentuk oleh PTFE dalam material memainkan peran penguat sampai batas tertentu.
2.3.Ketika jumlah PTFE meningkat, MFR material secara bertahap menurun.Ketika jumlah PTFE yang ditambahkan adalah 0,3%, MFR ABS tahan api menurun dari 23,1g/10 menit menjadi 14,5g/10 menit, yang menunjukkan pengaruh PTFE pada sifat aliran material.Yang lebih besar terutama disebabkan oleh adanya bahan pembentuk serat PTFE yang menghambat aliran molekul ABS.Karena struktur khusus yang dibentuk oleh PTFE selama pemrosesan, strip material tampak membengkak di pintu keluar strip material, menghasilkan strip material yang lebih tebal dan proses pelet yang lebih lambat.Ekstrusi material tanpa PTFE lebih normal.
2.4.Analisis bahan TG dan DTG
Hanya ada satu puncak penurunan berat termal dalam proses penurunan berat termal ABS murni, dan dua puncak penurunan berat termal muncul dalam proses penurunan berat termal ABS tahan api.Puncak pertama disebabkan oleh penguraian penghambat api, dan puncak kedua disebabkan oleh penguraian ABS.Dengan penambahan PTFE, suhu puncak penurunan berat termal (427°C) ABS adalah 1,8°C lebih tinggi dibandingkan ABS murni (428,8°C), tetapi laju penurunan berat termal diferensial puncak (laju kehilangan panas massa) ( 11,7%/mnt) hanya Laju penurunan berat termal diferensial puncak ABS murni (18,8%/mnt) adalah 62,2%, yaitu 7,9% lebih rendah dibandingkan laju penurunan berat termal diferensial puncak (12,7%/mnt) dari sampel 28 tanpa PTFE menambahkan.Penambahan PTFE dapat meningkatkan kinerja bahan tahan api.
Bromotriazin dan antimon trioksida merupakan penghambat api halogen-antimon yang khas, yang tidak hanya mengubah reaksi penghambat api fase gas tetapi juga mengubah reaksi degradasi termal dari fase terkondensasi.Laju karbon sisa ABS murni pada 700℃ adalah 1,2%, dan ABS tahan api dengan triazin brominasi dan antimon trioksida ditambahkan.Tingkat sisa karbon pada 700℃ adalah 3,5%.Pembentukan lapisan karbon juga membantu meningkatkan ketahanan material.mudah terbakar.Pada saat yang sama, laju sisa karbon pada suhu 700°C dengan penambahan PTFE adalah 3,6%, menunjukkan bahwa PTFE gagal mendorong pembentukan karbon.Penambahan PTFE dapat meningkatkan struktur lapisan karbon yang lebih padat dan insulasi serta penghalang oksigen yang lebih baik, sehingga Digunakan dengan penghambat api halogen-antimon, efek penghambat api lebih baik.
3. Kesimpulan
3.1.Penambahan PTFE selanjutnya dapat mengurangi laju penurunan berat termal puncak ABS tahan api, secara signifikan mengurangi waktu pembakaran material, dan meningkatkan kualitas bahan tahan api.
3.2.Penambahan PTFE memiliki pengaruh yang kecil terhadap sifat mekanik ABS tahan api, dan sampai batas tertentu meningkatkan ketangguhan material.
3.3.PTFE memiliki pengaruh yang signifikan terhadap kinerja pemrosesan bahan ABS tahan api, dan dosisnya harus disesuaikan dengan kebutuhan selama penggunaan.
Waktu posting: 11 Juni 2020