材料燃燒測(cè)試及技術(shù)解決方案一站式服務(wù)平臺(tái)
熱線電話：
0512-69153465
您好，歡迎來(lái)到塑道學(xué)苑 !
導(dǎo)語(yǔ)：隨著近些年對(duì)無(wú)鹵阻燃工程塑料的開(kāi)發(fā)，尤其是以往習(xí)慣含鹵阻燃體系的加工生產(chǎn)的廠家，往往會(huì)出現(xiàn)一些問(wèn)題。這主要是對(duì)無(wú)鹵阻燃劑在工程塑料材料中的影響因素考慮不到位。有人為了研究擠出加工工藝對(duì)阻燃工程塑料到底有什么影響，特地做了以下幾組對(duì)比實(shí)驗(yàn)，以供大家參考。
目錄
一、加工溫度對(duì)性能的影響
二、主機(jī)轉(zhuǎn)速對(duì)性能的影響
三、預(yù)分散母粒對(duì)性能的影響
四、總結(jié)
一、加工溫度對(duì)性能的影響
——加工溫度對(duì)于其熱穩(wěn)定影響大于含鹵的阻燃劑
加工溫度對(duì)改性塑料的影響比較復(fù)雜，但對(duì)于無(wú)鹵阻燃劑而言，由于加工溫度對(duì)于其熱穩(wěn)定影響大于含鹵的阻燃劑，因此，對(duì)加工溫度的設(shè)定要有明確的規(guī)定。
表1 PA66+GF30%無(wú)鹵阻燃料各區(qū)溫度設(shè)置對(duì)比表
|
1區(qū) |
2區(qū) |
3區(qū) |
4區(qū) |
5區(qū) |
6區(qū) |
7區(qū) |
8區(qū) |
機(jī)頭 |
|
|
PA66-1# |
215 |
265 |
270 |
270 |
265 |
265 |
265 |
260 |
255 |
|
PA66-2# |
215 |
265 |
270 |
260 |
250 |
240 |
240 |
245 |
255 |
|
PA66-3# |
215 |
240 |
240 |
240 |
240 |
240 |
240 |
240 |
250 |
表2 PA66+GF30%無(wú)鹵阻燃料加工過(guò)程現(xiàn)象對(duì)比
|
擠出現(xiàn)象 |
顆粒外觀 |
主機(jī)電流 |
|
|
PA66-1# |
有斷條現(xiàn)象，料條有輕微發(fā)泡現(xiàn)象，偶見(jiàn)毛刺附于其表面； |
淡黃色顆粒，斷面發(fā)泡，有孔洞 |
9.3 |
|
PA66-2# |
無(wú)斷條，無(wú)發(fā)泡，擠出料條表面光滑； |
淡黃色顆粒，斷面密實(shí)、均勻 |
10.6 |
|
PA66-3# |
無(wú)斷條，無(wú)發(fā)泡，表面正常，無(wú)毛刺。 |
淡黃色顆粒，斷面密實(shí)、均勻 |
10.7 |
表3 不同加工溫度下的PA66+GF30%無(wú)鹵阻燃料性能對(duì)比
|
HDT（1.82MPa） ℃ |
拉伸強(qiáng)度(MPa) |
斷裂伸長(zhǎng)率(%) |
彎曲強(qiáng)度(MPa) |
彎曲模量(MPa) |
缺口沖擊強(qiáng)度(J/m) |
UL94 （1.5mm） |
|
|
PA66-1# |
234 |
130 |
11 |
185 |
9881 |
77 |
V-0 |
|
PA66-2# |
243 |
139 |
12 |
186 |
9295 |
80 |
V-0 |
|
PA66-3# |
241 |
121 |
11 |
169 |
9965 |
69 |
V-0 |
備注：使用Ф35雙螺桿（L/D=36/1），主機(jī)轉(zhuǎn)速30Hz(對(duì)應(yīng)240RPM)。為對(duì)比溫度設(shè)定對(duì)性能的影響，分別采?。?# 正常設(shè)置；2# 雙峰設(shè)置；3#低溫設(shè)置。
結(jié)論：
① 溫度設(shè)定過(guò)高導(dǎo)致阻燃劑的降解
所采用的無(wú)鹵阻燃劑熱分解溫度僅有320度，在PA66加工設(shè)置時(shí)，內(nèi)部由于剪切熱形成的熱疊加，實(shí)際溫度估計(jì)會(huì)達(dá)到320度以上，因此會(huì)導(dǎo)致阻燃劑的降解。
② 溫度設(shè)定過(guò)低導(dǎo)致前期塑化不夠
3#盡管在外觀上看和2#相差不大，但實(shí)際性能還是差距比較大，尤其是拉伸和彎曲，由于前期塑化不夠，靠外來(lái)增塑作用和螺塊剪切強(qiáng)制PA66樹(shù)脂塑化，對(duì)復(fù)合體系的性能不利。
這對(duì)于我們?cè)谏a(chǎn)中常常為避免產(chǎn)品熱降解，整體下調(diào)加工溫度的工藝習(xí)慣是一個(gè)警示。
二、主機(jī)轉(zhuǎn)速對(duì)性能的影響
——提高主機(jī)轉(zhuǎn)速可以提高無(wú)鹵阻燃增強(qiáng)體系產(chǎn)品的力學(xué)性能
在確定的加工溫度范圍下，調(diào)整主機(jī)轉(zhuǎn)速，綜合考察剪切混煉效果與剪切熱同時(shí)提高情況下，材料的性能變化，這對(duì)實(shí)際生產(chǎn)的工藝控制有著指導(dǎo)意義?，F(xiàn)用PBT和PA66為例：
表4 PBT+GF30%無(wú)鹵阻燃料不同轉(zhuǎn)速的加工現(xiàn)象對(duì)比
主機(jī)轉(zhuǎn)速 Hz
喂料轉(zhuǎn)速Hz
主機(jī)電流
造粒外觀
PBT-1#
28 (224rpm)
7
9.3
料條順利，顆粒白，斷面密實(shí)
PBT-2#
32 (256rpm)
10
9.3
料條順利，顆粒白，斷面密實(shí)
PBT-3#
36 (288rpm)
10.8
9.3
料條順利，顆粒白，斷面密實(shí)
表5 不同轉(zhuǎn)速下對(duì)應(yīng)PBT+GF30%無(wú)鹵阻燃料性能對(duì)比
拉伸強(qiáng)度(MPa)
斷裂伸長(zhǎng)率(%)
彎曲強(qiáng)度(MPa)
彎曲模量(MPa)
缺口沖擊強(qiáng)度(J/m)
UL94（1.5mm）
PBT-1#
100
13
139
8356
79
V-0
PBT-2#
99
13
145
9183
82
V-0
PBT-3#
105
13
148
9837
85
V-0
備注：使用Ф35雙螺桿（L/D=36/1），溫度設(shè)定按常規(guī)設(shè)置：215-230℃。
表6 PA66+GF30%無(wú)鹵阻燃料不同轉(zhuǎn)速的加工現(xiàn)象對(duì)比
主機(jī)轉(zhuǎn)速 Hz
喂料轉(zhuǎn)速Hz
主機(jī)電流
造粒外觀
PA66-4#
25 (200rpm)
9
10.8
料條順利，顆粒均勻淡黃色，斷面密實(shí)
PA66-5#
28 (224rpm)
10.5
10.8
料條順利，顆粒均勻淡黃色，斷面密實(shí)
PA66-6#
32 (256rpm)
11.5
10.9
料條順利，顆粒均勻淡黃色，斷面密實(shí)
表7 不同轉(zhuǎn)速下對(duì)應(yīng)PA66+GF30%無(wú)鹵阻燃料性能對(duì)比表
拉伸強(qiáng)度(MPa)
斷裂伸長(zhǎng)率(%)
彎曲強(qiáng)度(MPa)
彎曲模量(MPa)
缺口沖擊強(qiáng)度(J/m)
UL94（1.5mm）
PA66-4#
126
11
161
9737
73
V-0
PA66-5#
133
12
169
9857
74
V-0
PA66-6#
136
12
176
10397
76
V-0
備注：設(shè)備：Ф35雙螺桿（L/D=36/1）；溫度設(shè)定：按低溫設(shè)置（215-240℃）。
結(jié)論：
① 提高主機(jī)轉(zhuǎn)速，提高產(chǎn)品的力學(xué)性能
在保證體系熱穩(wěn)定的前提下，可通過(guò)提高主機(jī)轉(zhuǎn)速來(lái)提高混煉和剪切效果，從而提高無(wú)鹵阻燃增強(qiáng)體系產(chǎn)品的力學(xué)性能。
② 主機(jī)轉(zhuǎn)速提高，分散和混煉效果變好，效率提高
固定主機(jī)溫度和其它設(shè)備參數(shù)，隨著主機(jī)轉(zhuǎn)速的提高，產(chǎn)品的力學(xué)性能也有所提高。這主要與分散和混煉隨主機(jī)轉(zhuǎn)速的提高，效率提高有關(guān)。
三、預(yù)分散母粒對(duì)性能的影響
——阻燃劑的不同加料方式加入對(duì)產(chǎn)品影響不大
為考察將無(wú)鹵阻燃劑預(yù)先分散在增韌劑基體中，制成母粒而后加入，對(duì)改性產(chǎn)品的性能影響。結(jié)果如下表。
表8 PBT+GF30%無(wú)鹵阻燃料不同加料方式對(duì)比
阻燃劑加料方式
造粒外觀
PBT-1#
直接添加
料條順利，顆粒白，斷面密實(shí)
PBT-4#
將增韌劑與EPFR-300先制成母粒,再添加
料條順利，顆粒白，斷面密實(shí)
表9 不同加料方式下對(duì)應(yīng)PBT產(chǎn)品性能表
拉伸強(qiáng)度(MPa)
斷裂伸長(zhǎng)率(%)
彎曲強(qiáng)度(MPa)
彎曲模量(MPa)
缺口沖擊強(qiáng)度(J/m)
UL94（1.5mm）
PBT-1#
100
13
139
8356
79
V-0
PBT-4#
101
13
146
8555
78
V-0
四、結(jié)語(yǔ)
【1】對(duì)于無(wú)鹵阻燃工程塑料而言，需要針對(duì)性調(diào)整加工工藝，重點(diǎn)應(yīng)考慮加工溫度和主機(jī)轉(zhuǎn)速的調(diào)整，使其滿足此類(lèi)體系的特殊要求，做出較好的產(chǎn)品，來(lái)滿足市場(chǎng)的需求。
【2】阻燃劑的不同加料方式加入對(duì)產(chǎn)品影響不大
塑道學(xué)苑通過(guò)不斷創(chuàng)新，努力成為火安全材料領(lǐng)域一站式服務(wù)品牌領(lǐng)導(dǎo)者。充分融合移動(dòng)互聯(lián)新技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，堅(jiān)持內(nèi)容價(jià)值性導(dǎo)向的原則，致力于帶給行業(yè)人嶄新的知識(shí)學(xué)習(xí)體驗(yàn)、專(zhuān)業(yè)的產(chǎn)品技術(shù)服務(wù)、全面的產(chǎn)業(yè)思維提升，讓更多業(yè)內(nèi)人士專(zhuān)業(yè)知識(shí)儲(chǔ)備獲得提高，產(chǎn)品技術(shù)問(wèn)題獲得解決，企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力獲得提升。迄今，塑道學(xué)苑已推出內(nèi)容傳播，交流培訓(xùn)，材料檢測(cè)三大品牌服務(wù)。咨詢(xún)熱線：0512-62982691
更多信息請(qǐng)?jiān)L問(wèn)塑道學(xué)苑官方網(wǎng)站：www.yzsszm.com
檢測(cè)分析 | 培訓(xùn)會(huì)議 | 技術(shù)方案 | 經(jīng)典案例 | 新聞中心 | 會(huì)議/方案 | 關(guān)于我們
全球服務(wù)網(wǎng)絡(luò) | FAQ | 網(wǎng)站地圖 | 法律聲明 | 檢測(cè)服務(wù)通用條款
COPYRIGHT 蘇州塑道化學(xué)技術(shù)有限公司 ALL RIGHTS RESERVED
