다양한 수지로 코팅된 적린에 의한 PA66의 난연성 향상에 관한 연구

나일론 66은 우수한 기계적 성질, 내마모성 및 화학적 내식성을 가지며 자동차, 전자 및 전기 분야에서 널리 사용됩니다. 그러나 PA66은 가연성 물질이므로 연소 시 물방울이 발생하므로 안전에 큰 위험이 있습니다. 따라서 PA66의 난연성 변형을 연구하는 것은 매우 중요합니다. PA66의 난연제 시스템은 브롬계 난연제가 지배적이었지만 브롬계 난연제는 환경 보호 및 CTI의 심각한 문제에 직면해 있습니다.

현재 적린 난연제는 난연 효율이 높고 가격 대비 성능이 우수하여 난연 PA66 소재에 적용할 수 있습니다. 그러나 적린 난연제는 고온, 공기, 고습 및 알칼리성 환경에서 물을 쉽게 흡수하여 재료가 산성화됩니다. 인산은 금속 구성 요소를 부식시켜 제품의 전기적 특성을 저하시킵니다.

적린 반응의 산성화를 방지하고 적린의 안정성을 향상시키기 위한 가장 효과적인 방법은 적린을 마이크로캡슐로 코팅하는 것입니다. 이 접근법은 현장 중합을 통해 적린 분말 표면을 안정된 고분자 물질을 형성하여 적린과 산소 및 물과 접촉하지 않고 적린의 산성화를 감소시켜 물질 사용의 안정성을 향상시킵니다.

그러나 코팅 수지에 따라 적린 난연 강화 나일론에 다른 효과가 나타납니다. 본 연구에서는 난연성이 강화된 PA66 소재의 다양한 특성에 대한 두 가지 코팅 난연제의 영향을 연구하기 위해 페놀 수지와 멜라민 수지로 코팅된 두 가지 적린 난연제를 선택했습니다.

소재의 기본 구성은 다음과 같습니다: 멜라민수지 코팅 적린계 난연 모재(MC450), 페놀수지 코팅 적린계 난연 모재(PF450): 적린 함량 50%. 난연성 강화 나일론 66의 배합은 나일론 66 58%, 난연성 모재 12%, 유리 섬유 30%입니다.

코팅된 적린 난연 강화 PA66 포뮬러 시트

혼합 및 개질 후 적린계 난연제가 코팅된 PA66/GF30 복합재를 제조하였고, 관련 물성을 다음과 같이 측정하였다.

1. 난연성, 열선 온도 및 상대 연면 표시 지수

PA66-1#과 PA66-2# 모두 난연성 등급 1.6mm V-0에 도달할 수 있으며 연소 중에 재료가 떨어지지 않는 것을 볼 수 있습니다. 두 가지 종류의 적린 난연 코팅 강화 PA66은 탁월한 난연 효과를 나타냅니다. PA66-1# 및 PA66-2#의 글로우 와이어 가연성 지수(GWFI)는 960℃에 도달할 수 있고, GWIT는 775℃에 도달할 수 있습니다. 두 코팅된 적린계 난연재의 수직 연소 성능과 글로우 와이어 테스트 성능은 매우 우수한 수준에 도달할 수 있습니다.

PA66-1은 #PA66-2#의 CTI보다 약간 높으며 두 개의 적인 코팅 난연 PA66 소재의 CTI는 450V 이상으로 대부분 산업의 적용 요구 사항을 충족할 수 있음을 알 수 있습니다.

2. 기계적 성질

기계적 성질은 난연성 강화나일론의 응용에 있어서 중요한 기본 성질이다.

PA66-1#의 인장 강도와 굽힘 강도는 각각 164MPa와 256MPa로 PA66-1#보다 5%와 6% 더 높다는 것을 알 수 있습니다. PA66-1#의 노치 충격 강도와 비노치 충격 강도는 모두 더 높아 각각 10.5kJ/m2 및 66.9kJ/m2로 PA66-1#보다 각각 3% 및 21% 더 높습니다. 적린으로 코팅된 두 재료의 전반적인 기계적 특성은 높아 다양한 분야의 성능 요구 사항을 충족할 수 있습니다.

3. 외관 및 냄새

적린을 코팅한 2종의 사출성형 샘플의 외관을 보면, 적린을 코팅한 멜라민 수지로 제조한 난연성 강화 PA66(PA66-1#)은 표면이 매끄럽고, 색상이 밝으며, 표면에 떠다니는 섬유가 없음을 알 수 있다. 표면. 적린을 코팅한 페놀수지로 제조한 난연강화 PA66(PA66-2#)의 표면색상은 균일하지 않고 부유섬유가 많아졌다. 이는 주로 멜라민 수지 자체가 매우 미세하고 매끄러운 분말이기 때문에 도입된 코팅층이 전체 재료 시스템에서 윤활 역할을 하므로 재료 외관이 매끄럽고 눈에 띄는 부동 섬유가 없기 때문입니다.

두 종류의 적린 코팅 난연 강화 PA66 입자를 80℃에서 2시간 동안 방치한 후 냄새 크기를 테스트했습니다. Pa66-1 # 물질은 뚜렷한 냄새와 강한 매운 냄새가 있습니다. Pa66-2 #은 냄새가 적고 자극적인 냄새가 나지 않습니다. 이는 주로 현장 코팅 중합으로 인해 아민 코팅 수지 소분자는 깨끗하게 제거하기 쉽지 않으며 아민 물질 자체의 냄새가 큽니다.

4. 수분 흡수

PA66에는 아민과 카르보닐기가 포함되어 있기 때문에 물 분자와 수소 결합을 형성하기 쉽기 때문에 사용 시 물을 쉽게 흡수하여 가소화 효과를 가져오고 물질의 부피가 팽창하고 강성이 감소하며 다음과 같은 작용으로 명백한 크리프가 발생합니다. 스트레스.

재료의 수분 흡수를 테스트하여 다양한 코팅된 난연성 적린이 재료의 수분 흡수에 미치는 영향을 연구했습니다. 시간이 지남에 따라 두 물질의 수분 흡수가 증가하는 것을 볼 수 있습니다. PA66-1# 및 PA62-2 #의 초기 수분 흡수는 유사하지만 수분 흡수 시간이 증가함에 따라 다른 재료의 수분 흡수는 분명히 다릅니다. 그 중 페놀수지 코팅 적린계 난연나일론(PA66-2#)은 90일 후 수분흡수율이 5.8%로 낮은 반면, 멜라민수지 코팅 적린계 난연나일론(PA66-1#)은 수분흡수율이 약간 더 높습니다. 90일 후 흡수율은 6.4%입니다. 이는 주로 페놀 수지 자체의 수분 흡수율이 낮고 멜라민 수지의 흡수성이 상대적으로 강하고 내가수분해성이 상대적으로 열악하기 때문입니다.

5. 금속에 대한 내식성

그림에서 알 수 있듯이 블랭크 샘플과 다른 코팅된 적린 난연 강화 나일론 소재의 금속 부식을 볼 수 있지만 결합되지 않은 변형 나일론 금속 표면의 블랭크 샘플은 부식이 적고 공기 및 수증기 부식으로 인한 약간의 부식이 있습니다. 마크, PA66-1 # 금속 부식이 비교적 양호하고 금속 표면 광택이 더 좋으며 일부 부품에 부식 현상이 있습니다. PA66-2#의 금속 부식이 가장 심각하며 금속판 표면이 완전히 변색되었습니다. , 동판의 표면은 부식되어 변색된 것이 뚜렷합니다. 이는 멜라민 수지로 코팅된 적린 난연 나일론의 부식이 페놀 수지로 코팅된 적린 난연 나일론의 부식보다 적다는 것을 보여줍니다.

결론적으로, 적린에 멜라민수지와 페놀수지를 코팅하여 난연성이 강화된 두 종류의 PA66 소재를 제조하였다. 두 종류의 난연성 재료는 1.6mmV-0에 도달할 수 있고, 775℃ 글로우 와이어 점화 온도를 통과할 수 있으며, CTI는 450V 이상에 도달할 수 있습니다.

PA66의 인장강도와 굴곡강도는 멜라민 코팅 적린에 의해 향상되었으며, PA66의 충격 특성은 페놀릭 코팅 적린에 의해 향상되었습니다. 또한 적린계 난연 강화 PA66을 코팅한 페놀수지는 멜라민 코팅 소재에 비해 냄새가 적고 흡수율도 낮았다. 적린계 난연제를 코팅한 멜라민 수지를 사용하여 금속에 대한 부식이 적고 PA66의 외관을 향상시킵니다.

참고문헌: 인터넷 소재인 적린을 코팅한 PA66의 난연성에 관한 연구.