מחקר על שיפור עיכוב בעירה של PA66 על ידי זרחן אדום מצופה בשרפים שונים

ניילון 66 בעל תכונות מכניות טובות, עמידות בפני שחיקה ועמידות בפני קורוזיה כימית, והוא נמצא בשימוש נרחב בתחום הרכב, האלקטרוניקה והחשמל. עם זאת, PA66 הוא חומר דליק, ותהיינה טיפות בעת השריפה, שיש בו סיכון בטיחותי גדול. לכן, ישנה משמעות רבה לחקור את השינוי מעכב בעירה של PA66. מערכת מעכבי הבעירה של PA66 נשלטה בעבר על ידי מעכבי בעירה ברום, אך מעכבי בעירה ברומאטים התמודדו עם בעיות רציניות של הגנת הסביבה ו-CTI.

כיום, ניתן ליישם מעכב בעירה זרחן אדום על חומרים מעכבי בעירה PA66 בשל יעילותו הגבוהה של מעכב בעירה וביצועי עלות מצוינים. עם זאת, מעכבי בעירה זרחן אדום בטמפרטורה גבוהה, אוויר, לחות גבוהה וסביבה אלקלית, קל לספוג מים, וכתוצאה מכך החמצת החומר. החומצה הזרחתית תכלה את רכיבי המתכת, וכתוצאה מכך התכונות החשמליות של המוצר.

על מנת למנוע את החמצת תגובת הזרחן האדום, לשפר את יציבות הזרחן האדום, ללא ספק הדרך היעילה ביותר היא זרחן אדום מצופה במיקרוקפסולה, גישה זו היא באמצעות פילמור במקום, במשטח אבקת הזרחן האדום כדי ליצור חומר פולימרי יציב, כך שאתה יכול לצאת ממגע עם הזרחן האדום וחמצן ומים, ומפחית את ההחמצה של הזרחן האדום, משפר את היציבות של השימוש בחומר.

עם זאת, לשרף ציפוי שונה יש השפעות שונות על ניילון מחוזק מעכב בעירה זרחן אדום. במחקר זה, נבחרו שני מעכבי בעירה זרחן אדום מצופים בשרף פנולי ושרף מלמין כדי לחקור את ההשפעות של שני מעכבי בעירה שונים בציפוי על תכונות שונות של חומר PA66 המשופר עם מעכב בעירה.

ההרכב הבסיסי של החומר הוא כדלקמן: חומר מאסטר מעכב בעירה זרחן אדום מצופה שרף מלמין (MC450), חומר מאסטר מעכב בעירה זרחן אדום מצופה שרף פנולי (PF450): תכולת זרחן אדום של 50%. הניסוח של ניילון 66 מחוזק מעכב בעירה הוא 58% ניילון 66, 12% חומר אב מעכב בעירה, 30% סיבי זכוכית.

גיליון נוסחה PA66 משופר עם מעכב בעירה זרחן אדום מצופה

לאחר מיזוג ושינוי, הוכן המרוכב PA66/GF30 המצופה בחומר מעכב בעירה זרחן אדום, והמאפיינים הקשורים נמדדו כדלקמן.

1. עיכוב בעירה, טמפרטורת חוט חם ואינדקס סימני זחילה יחסי

ניתן לראות שגם PA66-1# וגם PA66-2# יכולים להגיע לדרגת מעכב בעירה של 1.6 מ"מ V-0, והחומרים אינם מטפטפים במהלך הבעירה. לשני הסוגים של מעכב בעירה זרחן אדום מצופה PA66 יש אפקט מעכב בעירה מצוין. מדד דליקות חוט זוהר (GWFI) של PA66-1# ו-PA66-2# יכול להגיע ל-960℃, וה-GWIT יכול להגיע ל-775℃. ביצועי הבעירה האנכיים וביצועי בדיקת חוט הזוהר של שני חומרים מעכבי בעירה זרחן אדום המצופים יכולים להגיע לרמה טובה מאוד.

ניתן גם לראות ש-PA66-1 גבוה מעט מה-CTI של # PA66-2#, וה-CTI של שני חומרי ה-PA66 המעכבי בעירה מצופים זרחן אדום הם מעל 450V, מה שיכול לעמוד בדרישות היישום של רוב התעשיות.

2. רכוש מכני

תכונות מכניות הן תכונות בסיסיות חשובות של ניילון מחוזק מעכב בעירה ליישום שלו.

ניתן לראות כי חוזק המתיחה וחוזק הכיפוף של PA66-1# גבוהים יותר, שהם 164 MPa ו-256 MPa בהתאמה, גבוהים ב-5% ו-6% מזה של PA66-1#. חוזק ההשפעה המחורץ וחוזק ההשפעה הלא מחורץ של PA66-1# שניהם גבוהים יותר, שהם 10.5kJ/m2 ו-66.9 kJ/m2 בהתאמה, 3% ו-21% גבוהים מזה של PA66-1#, בהתאמה. התכונות המכניות הכוללות של שני החומרים המצופים בזרחן אדום גבוהות, שיכולות לעמוד בדרישות הביצועים של תחומים שונים.

3. מראה וריח

ניתן לראות מהופעתם של שני סוגים של דגימות הזרקה מצופות בזרחן אדום כי למעכב בעירה המשופר PA66 (PA66-1#) שהוכן עם שרף מלמין מצופה בזרחן אדום יש משטח חלק, צבע בהיר וללא סיבים צפים על גבי מִשׁטָח. צבע פני השטח של PA66 (PA66-2# מחוזק עם מעכב בעירה) שהוכן על ידי שרף פנולי מצופה בזרחן אדום לא היה אחיד והיו יותר סיבים צפים. הסיבה לכך היא בעיקר כי שרף המלמין עצמו הוא אבקה עדינה וחלקה מאוד, שכן שכבת ציפוי המוכנסת, תמלא תפקיד סיכה בכל מערכת החומרים, כך שמראה החומר הוא חלק, ללא סיב צף ברור.

שני סוגים של חלקיקי PA66 משופרים בציפוי זרחן אדום הונחו בטמפרטורה של 80℃ למשך שעתיים, וגודל הריח שלהם נבדק. לחומר Pa66-1 # יש ריח ברור וריח חריף חזק. ל-Pa66-2 # יש ריח קטן וללא ריח חריף ברור. הדבר נובע בעיקר מפילמור הציפוי באתרו, את המולקולות הקטנות של השרף המצופה אמין לא קל להסיר נקי, והריח של חומר האמין עצמו גדול.

4. ספיגת מים

מכיוון ש-PA66 מכיל קבוצות אמין וקרבוניל, קל ליצור קשרי מימן עם מולקולות מים, ולכן קל לספוג מים בעת השימוש, וכתוצאה מכך אפקט פלסטי, וכתוצאה מכך התרחבות נפח החומר, ירידה בקשיחות וזחילה ברורה תחת פעולת לְהַדגִישׁ.

השפעתו של זרחן אדום מעכב בעירה מצופה שונה על ספיגת המים של החומר נחקרה על ידי בדיקת ספיגת המים של החומר. ניתן לראות שספיגת המים של שני החומרים עולה עם עליית הזמן. ספיגת המים הראשונית של PA66-1# ו-PA62-2 # דומה, אך עם עליית זמן ספיגת המים, ספיגת המים של חומרים שונים היא כמובן שונה. ביניהם, ניילון מעכב בעירה זרחן אדום מצופה שרף פנולי (PA66-2#) בעל שיעור ספיגת מים נמוך של 5.8% לאחר 90 ימים, בעוד שרף מלמין מצופה בציפוי זרחן אדום בניילון מעכב בעירה (PA66-1#) בעל מים מעט גבוהים יותר. שיעור ספיגה של 6.4% לאחר 90 יום. זה בעיקר בגלל שרף פנולי עצמו קצב ספיגת המים נמוך, ושרף מלמין הוא ספיגת מים חזקה יחסית, עמידות להידרוליזה היא ירודה יחסית.

5. עמידות בפני קורוזיה למתכת

מהדגימות הריקות ועד לחומר ניילון מחוזק מעכב בעירה מזרחן אדום עם ציפוי שונה של קורוזיה מתכת באיור ניתן לראות, לא להצטרף, הדגימה הריקה של קורוזיה משטח מתכת ניילון שונה היא פחותה, יש קורוזיה קלה של אוויר ואדי מים הנגרמת על ידי סימן, מספר PA66-1 של קורוזיה מתכת טובה יחסית, מבריק פני המתכת טוב יותר, לחלקים בודדים יש תופעת קורוזיה, קורוזית המתכת של PA66-2# היא החמורה ביותר, ופני השטח של יריעת המתכת מוכתמים לחלוטין , בעוד פני השטח של יריעת הנחושת מושחתים וצבעם ברור. זה מראה שהקורוזיה של ניילון מעכב בעירה זרחני אדום מצופה בשרף מלמין פחותה מזו של ניילון מעכב בעירה זרחני אדום מצופה שרף פנולי.

לסיכום, שני סוגים של חומרי PA66 משופרים מעכבי בעירה הוכנו על ידי ציפוי זרחן אדום בשרף מלמין ושרף פנולי. שני סוגי החומרים מעכבי בעירה יכולים להגיע ל-1.6mmV-0, יכולים לעבור 775 ℃ טמפרטורת הצתה של חוט זוהר, ו-CTI יכול להגיע ליותר מ-450V.

חוזק המתיחה וחוזק הכיפוף של PA66 הוגבר על ידי זרחן אדום מצופה מלמין, בעוד שתכונת ההשפעה של PA66 הייתה טובה יותר על ידי זרחן אדום מצופה פנולי. בנוסף, הריח של שרף פנולי מצופה במעכב בעירה מזרחן אדום מוגבר PA66 היה פחות מזה של חומר מצופה מלמין, וקצב ספיגת המים היה נמוך יותר. שרף מלמין מצופה בחומר מעכב בעירה זרחן אדום משפר את המראה של PA66 עם פחות קורוזיה למתכות.

התייחסות: מחקר על תכונות מעכב בעירה של PA66 מצופה בזרחן אדום, חומרי אינטרנט.