為您分享無鹵阻燃玻纖增強PA6的制備及燃燒性能研究
來源:騰飛改性工程塑料
關鍵詞:無鹵阻燃玻纖增強PA6,玻纖增強PA6,V-0級
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時間:2024-12-20
今天騰飛新材料帶您了解一款我們的明星產品——無鹵阻燃玻纖增強PA6,和大家分享探討這款產品的制備及燃燒性能研究經驗。
1、玻纖增強PA6及阻燃玻纖增強PA6復合材料阻燃性能測試
通過雙螺桿擠出機分別制備了玻纖增強PA6以及20wt%阻燃劑含量的阻燃玻纖增強PA6復合材料,造粒后制成標準樣條通過LOI及垂直燃燒手段對材料進行了阻燃性能測試。Table 1 的測試結果表明,純玻纖增強的尼龍6的氧指數較低,且由于其帶火熔滴嚴重,不能通過垂直燃燒測試。當AP11含量達到20wt%時,3.0mm的測試樣條可以達到V-0級別,當AP11含量達到25wt%時,1.6mm的測試樣條也可以達到V-0級別。在所有的測試復合材料中,高氧指數也可高達30.1。

2、玻纖增強PA6及阻燃玻纖增強PA6復合材料錐形量熱測試分析
錐形量熱(Cone)是以耗氧原理為基礎的新一代材料燃燒測試儀器,是目前實驗室條件下模擬實際火災中聚合物燃燒情況的蕞可靠的測試手段。通過系統的測試可以給出包括點燃時間(TTI)、熱釋放速率(HRR)、總熱釋放(THR)、有效燃燒熱(EHC)、比消光面積(SEA)、CO和CO2產生速率(COP、CO2P)、質量損失速率(MLR)、煙生成速率(SPR)等燃燒過程中的參數。本文測試并分析了玻纖增強PA6以及阻燃玻纖增強PA6復合材料在錐形量熱測試下的燃燒數據。Figure 1 為復合材料的熱釋放速率曲線(HRR),從圖1中我們不難看出未阻燃的GF-PA6曲線是典型的玻纖增強材料的HRR曲線,達到蕞大熱釋放峰值后熱釋放速率并非急劇降低,這是由于玻纖在材料燃燒過程中形成骨架類的支撐結構,延緩了材料的燃燒,但這種支撐結構不能抵抗長時間的火焰,蕞終材料被燒盡,殘余玻纖。而添加阻燃劑PA11的復合材料表現出典型的凝聚相成炭機理阻燃劑的曲線特點,在燃燒過程中形成之謎炭層而起到隔絕火焰和氧氣的作用,一方面極大的降低了熱釋放速率,另一方面在這種“小火”下繼續燃燒,表現為HRR曲線的平緩發展,蕞終熄滅,剩余大量炭層。表1為材料在錐形量熱測試后各種典型的數據,從表中我們可以看出添加阻燃劑后復合材料在燃燒過程中總熱釋放(THR)得到降低,另外值得注意的是材料平均有效燃燒熱(Mean EHC)在添加阻燃劑前后變化不大,而平均熱釋放速率(Mean HRR)有所降低,結合HRR曲線我們可以推斷該阻燃劑的阻燃機理主要為凝聚相阻燃。FIGRA在許多文獻報道中被稱為“火焰延指數”,是通過PHRR與到達PHRR的時間的比值來定義的,該數值反映了材料在燃燒過程中的安全性,由表中數據我們可以看出在添加阻燃機后該數值得到降低。通過UL-94、LOI以及錐形量熱測試結果數據我們不難看出AP11是一種應用于玻纖PA6體系的有效阻燃劑。

3、玻纖增強PA6及阻燃玻纖增強PA6復合材料力學性能測試分析
力學性能作為材料的一個重要性能從來不應被忽視,但很多材料在添加阻燃劑后均會對本身力學性能造成很大的破壞,我們對制備的玻纖增強PA6及阻燃玻纖增強PA6復合材料進行了力學性能測試,相關數據列于表2。從表中我們不難發現玻纖增強PA6添加了阻燃劑AP11后并沒有明顯降低其力學性能。對此我們認為所制備的阻燃劑AP11一方面粒度較小且均勻分布,另一方面與基材相容性好,未對材料造成機械性能大的破壞。另一方面我們認為相對于玻纖造成的缺陷來說,阻燃劑的粒徑非常小,所造成的缺陷相對很小,這也是其對材料力學性能影響較小的一個因素。
目前我們這款無鹵阻燃玻纖增強PA6已經在市場上純熟應用,歡迎垂詢,讓徐州騰飛幫助更多企業改性降本!
1、玻纖增強PA6及阻燃玻纖增強PA6復合材料阻燃性能測試
通過雙螺桿擠出機分別制備了玻纖增強PA6以及20wt%阻燃劑含量的阻燃玻纖增強PA6復合材料,造粒后制成標準樣條通過LOI及垂直燃燒手段對材料進行了阻燃性能測試。Table 1 的測試結果表明,純玻纖增強的尼龍6的氧指數較低,且由于其帶火熔滴嚴重,不能通過垂直燃燒測試。當AP11含量達到20wt%時,3.0mm的測試樣條可以達到V-0級別,當AP11含量達到25wt%時,1.6mm的測試樣條也可以達到V-0級別。在所有的測試復合材料中,高氧指數也可高達30.1。

2、玻纖增強PA6及阻燃玻纖增強PA6復合材料錐形量熱測試分析
錐形量熱(Cone)是以耗氧原理為基礎的新一代材料燃燒測試儀器,是目前實驗室條件下模擬實際火災中聚合物燃燒情況的蕞可靠的測試手段。通過系統的測試可以給出包括點燃時間(TTI)、熱釋放速率(HRR)、總熱釋放(THR)、有效燃燒熱(EHC)、比消光面積(SEA)、CO和CO2產生速率(COP、CO2P)、質量損失速率(MLR)、煙生成速率(SPR)等燃燒過程中的參數。本文測試并分析了玻纖增強PA6以及阻燃玻纖增強PA6復合材料在錐形量熱測試下的燃燒數據。Figure 1 為復合材料的熱釋放速率曲線(HRR),從圖1中我們不難看出未阻燃的GF-PA6曲線是典型的玻纖增強材料的HRR曲線,達到蕞大熱釋放峰值后熱釋放速率并非急劇降低,這是由于玻纖在材料燃燒過程中形成骨架類的支撐結構,延緩了材料的燃燒,但這種支撐結構不能抵抗長時間的火焰,蕞終材料被燒盡,殘余玻纖。而添加阻燃劑PA11的復合材料表現出典型的凝聚相成炭機理阻燃劑的曲線特點,在燃燒過程中形成之謎炭層而起到隔絕火焰和氧氣的作用,一方面極大的降低了熱釋放速率,另一方面在這種“小火”下繼續燃燒,表現為HRR曲線的平緩發展,蕞終熄滅,剩余大量炭層。表1為材料在錐形量熱測試后各種典型的數據,從表中我們可以看出添加阻燃劑后復合材料在燃燒過程中總熱釋放(THR)得到降低,另外值得注意的是材料平均有效燃燒熱(Mean EHC)在添加阻燃劑前后變化不大,而平均熱釋放速率(Mean HRR)有所降低,結合HRR曲線我們可以推斷該阻燃劑的阻燃機理主要為凝聚相阻燃。FIGRA在許多文獻報道中被稱為“火焰延指數”,是通過PHRR與到達PHRR的時間的比值來定義的,該數值反映了材料在燃燒過程中的安全性,由表中數據我們可以看出在添加阻燃機后該數值得到降低。通過UL-94、LOI以及錐形量熱測試結果數據我們不難看出AP11是一種應用于玻纖PA6體系的有效阻燃劑。

3、玻纖增強PA6及阻燃玻纖增強PA6復合材料力學性能測試分析
力學性能作為材料的一個重要性能從來不應被忽視,但很多材料在添加阻燃劑后均會對本身力學性能造成很大的破壞,我們對制備的玻纖增強PA6及阻燃玻纖增強PA6復合材料進行了力學性能測試,相關數據列于表2。從表中我們不難發現玻纖增強PA6添加了阻燃劑AP11后并沒有明顯降低其力學性能。對此我們認為所制備的阻燃劑AP11一方面粒度較小且均勻分布,另一方面與基材相容性好,未對材料造成機械性能大的破壞。另一方面我們認為相對于玻纖造成的缺陷來說,阻燃劑的粒徑非常小,所造成的缺陷相對很小,這也是其對材料力學性能影響較小的一個因素。
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