Le nylon 66 possède de bonnes propriétés mécaniques, une résistance à l'usure et une résistance à la corrosion chimique et est largement utilisé dans les domaines automobile, électronique et électrique. Cependant, le PA66 est un matériau inflammable et il y aura des gouttelettes lors de la combustion, ce qui présente un grand risque pour la sécurité. Par conséquent, il est très important d’étudier la modification ignifuge du PA66. Le système ignifuge du PA66 était autrefois dominé par les retardateurs de flamme bromés, mais les retardateurs de flamme bromés ont été confrontés à de sérieux problèmes de protection de l'environnement et de CTI.
À l'heure actuelle, le retardateur de flamme au phosphore rouge peut être appliqué aux matériaux ignifuges PA66 en raison de son efficacité ignifuge élevée et de son excellent rapport qualité-prix. Cependant, les retardateurs de flamme au phosphore rouge à haute température, dans l'air, dans un environnement très humide et alcalin, absorbent facilement l'eau, entraînant une acidification du matériau. L'acide phosphorique corrodera les composants métalliques, entraînant des propriétés électriques du produit.
Afin d'éviter l'acidification de la réaction du phosphore rouge et d'améliorer la stabilité du phosphore rouge, le moyen de loin le plus efficace consiste à enrober de microcapsules le phosphore rouge. Cette approche consiste à polymériser in situ, à la surface de la poudre de phosphore rouge. former un matériau polymère stable, de sorte que vous puissiez être hors de contact avec le phosphore rouge, l'oxygène et l'eau, et réduire l'acidification du phosphore rouge, améliore la stabilité de l'utilisation du matériau.
Cependant, différentes résines de revêtement ont des effets différents sur le nylon renforcé ignifuge au phosphore rouge. Dans cette étude, deux ignifugeants au phosphore rouge recouverts de résine phénolique et de résine mélamine ont été sélectionnés pour étudier les effets de ces deux ignifugeants de revêtement différents sur diverses propriétés du matériau PA66 amélioré ignifuge.
La composition de base du matériau est la suivante : matériau maître ignifuge au phosphore rouge recouvert de résine mélamine (MC450), matériau maître ignifuge au phosphore rouge recouvert de résine phénolique (PF450) : teneur en phosphore rouge de 50 %. La formulation du nylon 66 renforcé ignifuge est composée de 58 % de nylon 66, de 12 % de matériau principal ignifuge et de 30 % de fibre de verre.
Feuille de formule PA66 améliorée ignifuge au phosphore rouge
| Numéro d'échantillon. | PA66 | MC450 | PF450 | GF |
| PA66－1# | 58 | 12 | 0 | 30 |
| PA66－2# | 58 | 0 | 12 | 30 |
Après mélange et modification, le composite PA66/GF30 recouvert d'un ignifugeant au phosphore rouge a été préparé et les propriétés associées ont été mesurées comme suit.
1. Ignifugation, température du fil chaud et indice de ligne de fuite relatif
| Échantillon | 1,6 mm | Égouttage | GWFI | GWIT | CTI |
| Nombre | Niveau de combustion | Situation | / ℃ | / ℃ | /V |
| PA66-1#PA66-2# | V－0 V－0 | no no | 960 960 | 775 775 | 475 450 |
On peut voir que le PA66-1# et le PA66-2# peuvent atteindre le niveau ignifuge de 1,6 mm V-0 et que les matériaux ne coulent pas pendant la combustion. Les deux types de PA66 amélioré ignifuge au phosphore rouge ont un excellent effet ignifuge. L'indice d'inflammabilité du fil incandescent (GWFI) du PA66-1# et du PA66-2# peut atteindre 960℃, et le GWIT peut atteindre 775℃. Les performances de combustion verticale et les performances de test au fil incandescent des deux matériaux ignifuges au phosphore rouge enduits peuvent atteindre un très bon niveau.
On peut également voir que le PA66-1 est légèrement supérieur au CTI du # PA66-2#, et que le CTI des deux matériaux ignifuges PA66 enduits de phosphore rouge est supérieur à 450 V, ce qui peut répondre aux exigences d'application de la plupart des industries.
2. Propriété mécanique
| Échantillon Nombre | résistance à la traction | résistance à la flexion | résistance aux chocs/(kJ/m2) | |
| /M Pa | /M Pa | Écart | Pas d'encoche | |
| PA66－1# | 164 | 256 | 10.2 | 55.2 |
| PA66－2# | 156 | 242 | 10.5 | 66,9 |
Les propriétés mécaniques sont des propriétés de base importantes du nylon renforcé ignifuge pour son application.
On peut voir que la résistance à la traction et la résistance à la flexion du PA66-1# sont plus élevées, qui sont respectivement de 164 MPa et 256 MPa, soit 5 % et 6 % supérieures à celles du PA66-1#. La résistance aux chocs avec encoche et la résistance aux chocs sans encoche du PA66-1# sont toutes deux plus élevées, respectivement de 10,5 kJ/m2 et 66,9 kJ/m2, soit 3 % et 21 % de plus que celles du PA66-1#, respectivement. Les propriétés mécaniques globales des deux matériaux recouverts de phosphore rouge sont élevées, ce qui permet de répondre aux exigences de performances de divers domaines.
3. Apparence et odeur
Il ressort de l'apparence de deux types d'échantillons moulés par injection recouverts de phosphore rouge que le PA66 amélioré ignifuge (PA66-1#) préparé avec une résine de mélamine recouverte de phosphore rouge a une surface lisse, une couleur vive et aucune fibre flottante sur le surface. La couleur de la surface du PA66 renforcé ignifuge (PA66-2#) préparé par une résine phénolique recouverte de phosphore rouge n'était pas uniforme et il y avait davantage de fibres flottantes. C'est principalement parce que la résine de mélamine elle-même est une poudre très fine et lisse, en tant que couche de revêtement introduite, elle jouera un rôle de lubrification dans l'ensemble du système matériel, de sorte que l'apparence du matériau est lisse, sans fibre flottante évidente.
Deux types de particules PA66 améliorées et ignifuges recouvertes de phosphore rouge ont été placées à 80 ℃ pendant 2 heures et la taille de leur odeur a été testée. Le matériau Pa66-1 # a une odeur évidente et une forte odeur âcre. Pa66-2 # a une petite odeur et aucune odeur piquante évidente. Cela est principalement dû à la polymérisation du revêtement in situ, les petites molécules de résine recouvertes d'amine ne sont pas faciles à éliminer et l'odeur de la substance aminé elle-même est importante.
4. Absorption d'eau
Parce que le PA66 contient des groupes amine et carbonyle, il est facile de former des liaisons hydrogène avec les molécules d'eau, il est donc facile d'absorber l'eau lorsqu'il est utilisé, ce qui entraîne un effet plastifiant, entraînant une expansion du volume du matériau, une diminution de la rigidité et un fluage évident sous l'action de stresser.
L'influence de différents phosphores rouges ignifuges enduits sur l'absorption d'eau du matériau a été étudiée en testant l'absorption d'eau du matériau. On peut constater que l’absorption d’eau des deux matériaux augmente avec le temps. L'absorption d'eau initiale du PA66-1# et du PA62-2# est similaire, mais avec l'augmentation du temps d'absorption de l'eau, l'absorption d'eau des différents matériaux est évidemment différente. Parmi eux, le nylon ignifuge au phosphore rouge enduit de résine phénolique (PA66-2#) a un faible taux d'absorption d'eau de 5,8 % après 90 jours, tandis que le nylon ignifuge au phosphore rouge enduit de résine mélamine (PA66-1#) a un taux d'eau légèrement plus élevé. taux d'absorption de 6,4% après 90 jours. Cela est principalement dû au fait que le taux d’absorption d’eau de la résine phénolique elle-même est faible et que la résine mélamine absorbe l’eau relativement fortement et que la résistance à l’hydrolyse est relativement faible.
5. Résistance à la corrosion du métal
Des échantillons vierges et différents matériaux en nylon renforcés ignifuges au phosphore rouge enduits de corrosion métallique dans la figure peuvent voir, à ne pas joindre, l'échantillon vierge de corrosion de surface métallique en nylon modifié est moindre, il y a une légère corrosion de l'air et de la vapeur d'eau causée par marque, PA66-1 # de corrosion métallique est relativement bonne, le brillant de la surface métallique est meilleur, quelques pièces présentent un phénomène de corrosion, la corrosion métallique du PA66-2 # est la plus grave et la surface de la tôle est complètement ternie , tandis que la surface de la feuille de cuivre est évidemment corrodée et décolorée. Cela montre que la corrosion du nylon ignifuge au phosphore rouge enduit de résine mélamine est inférieure à celle du nylon ignifuge au phosphore rouge enduit de résine phénolique.
En conclusion, deux types de matériaux PA66 améliorés ignifuges ont été préparés en enduisant du phosphore rouge avec de la résine mélamine et de la résine phénolique. Les deux types de matériaux ignifuges peuvent atteindre 1,6 mmV-0, peuvent dépasser une température d'allumage du fil incandescent de 775 ℃ et le CTI peut atteindre plus de 450 V.
La résistance à la traction et à la flexion du PA66 a été améliorée par le phosphore rouge enduit de mélamine, tandis que la propriété d'impact du PA66 était meilleure par le phosphore rouge enduit de phénolique. De plus, l'odeur de la résine phénolique recouverte de PA66 ignifuge au phosphore rouge était inférieure à celle du matériau enduit de mélamine et le taux d'absorption d'eau était inférieur. La résine de mélamine recouverte d'un retardateur de flamme au phosphore rouge améliore l'apparence du PA66 avec moins de corrosion des métaux.
Référence : Etude sur les propriétés ignifuges du PA66 enduit de phosphore rouge, matériaux Internet.
Heure de publication : 27-05-22