نایلون (پلی آمید، PA) یک پلاستیک مهندسی با عملکرد بالا است که به طور گسترده در الکترونیک، خودرو، نساجی و زمینه های دیگر استفاده می شود.اصلاح ضد شعله نایلون بسیار مهم است.در زیر طراحی و توضیح مفصل از فرمول های ضد شعله نایلان ارائه شده است، که هم راه حل های ضد شعله هالوجنی و هم راه حل های ضد شعله بدون هالوجنی را پوشش می دهد.
1اصول طراحی فرمول های ضد شعله نایلون
طراحی فرمول های مهار کننده شعله نایلان باید از اصول زیر پیروی کند:
- مقاومت بالای شعله: مطابق با استاندارد UL 94 V-0 یا V-2 است.
- عملکرد پردازش: مواد مهار کننده شعله نباید به طور قابل توجهی بر خواص پردازش نایلون تاثیر بگذارند (به عنوان مثال، روان بودن، ثبات حرارتی).
- خواص مکانیکی: اضافه کردن مهار کننده های شعله باید تاثیرات بر قدرت، سفتی و مقاومت لباس نایلون را به حداقل برساند.
- دوستانه بودن محیط زیست: اولویت بندی مهارکننده های شعله بدون هالوجن برای انطباق با مقررات زیست محیطی.
2فرمول نایلون ضد شعله هالوجن
مهار کننده های شعله هالوجنی (به عنوان مثال، ترکیبات بروم) با آزاد کردن رادیکال های هالوجنی، واکنش های زنجیره ای احتراق را قطع می کنند و کارایی مهار کننده های شعله بالایی را ارائه می دهند.
فرمولاسیون
- رزین نایلون (PA6 یا PA66): 100 phr
- مهار کننده شعله برومین: 10 ٪ 20 phr (به عنوان مثال، دیکابرومودیفنیل اتان، پلی استیرین برومین)
- تری اکسید آنتیمونی (سینرژیست): 3 ٪ 5 phr
- روان کننده: 1 ٪ 2 phr (به عنوان مثال، استیارات کلسیم)
- آنتی اکسیدان: 0.5 ‰ 1 phr (به عنوان مثال 1010 یا 168)
مراحل پردازش:
- رزين نايلون، ضد شعله، سينرگست، روان کننده و آنتی اکسيدنت رو به طور مساوي مخلوط کنيد
- مخلوط را با استفاده از یک اکسترودر دو پیچ ذوب کنید و به گلوله تبدیل کنید.
- کنترل دمای اکستروژن در ۲۴۰/۲۸۰ درجه سانتیگراد (بر اساس نوع نایلون تنظیم می شود).
مشخصات:
- مزایا: کارایی بالا ضد شعله، مقدار کم مواد افزودنی، مقرون به صرفه.
- معایب: احتمال آزاد شدن گازهای سمی در هنگام احتراق، نگرانی های زیست محیطی.
3فرمول نایلون ضد شعله بدون هالوجن
مهار کننده های شعله بدون هالوجن (به عنوان مثال، هیدروکسید های غیر ارگانیک مبتنی بر فسفر، نیتروژن یا غیر ارگانیک) از طریق واکنش های اندوترمیک یا تشکیل لایه محافظ عمل می کنند.ارائه عملکرد محیط زیست بهتر.
فرمولاسیون
- رزین نایلون (PA6 یا PA66): 100 phr
- مهار کننده شعله مبتنی بر فسفر: 10 ≈ 15 phr (به عنوان مثال، polyphosphate آمونیوم APP یا فسفر قرمز)
- مهار کننده شعله مبتنی بر نیتروژن: 5 ‰ 10 phr (به عنوان مثال، میلامین سیانورات MCA)
- هیدروکسید غیر ارگانیک: 20-30 phr (به عنوان مثال هیدروکسید منیزیم یا هیدروکسید آلومینیوم)
- روان کننده: 1 ٪ 2 phr (به عنوان مثال، زینک استیارات)
- آنتی اکسیدان: 0.5 ‰ 1 phr (به عنوان مثال 1010 یا 168)
مراحل پردازش:
- رزين نايلون، ضد شعله، روغن و آنتی اکسیدان رو با هم مخلوط کنيد
- مخلوط را با استفاده از یک اکسترودر دو پیچ ذوب کنید و به گلوله تبدیل کنید.
- کنترل دمای اکستروژن در ۲۴۰/۲۸۰ درجه سانتیگراد (بر اساس نوع نایلون تنظیم می شود).
مشخصات:
- مزایا: سازگار با محیط زیست، بدون انتشار گازهای سمی، مطابق با مقررات.
- معایب: کاهش کارایی مهار کننده شعله، مقدار بیشتری از مواد افزودنی، تاثیر بالقوه بر خواص مکانیکی.
4ملاحظات کلیدی در طراحی فرمول
(1) انتخاب ضد شعله
- مواد مهار کننده شعله های هالوژن: کارایی بالا اما خطرات زیست محیطی و بهداشتی را ایجاد می کند.
- مهار کننده های شعله بدون هالوجن: سازگار با محیط زیست اما نیاز به مقادیر بیشتری دارد و ممکن است بر عملکرد مواد تأثیر بگذارد.
(2) استفاده از ترکیب کننده ها
- تری اکسید آنتیمونی: کار می کند به طور همبستگی با retardants شعله halogenated برای افزایش retardantancy شعله.
- ترکیب فوسفور و نیتروژن: در سیستم های بدون هالوجن، بازدارنده های شعله مبتنی بر فسفر و نیتروژن می توانند برای بهبود بهره وری همکاری کنند.
(3) پراکندگی و قابلیت پردازش
- مواد پراکنده: از پراکندگی یکنواخت مهار کننده های شعله برای جلوگیری از غلظت های بالا محلی اطمینان حاصل کنید.
- مواد روان کننده: بهبود جریان پردازش و کاهش فرسایش تجهیزات.
(4) آنتی اکسیدان ها
جلوگیری از تخریب مواد در طول پردازش و افزایش ثبات محصول.
5کاربرد های معمول
- الکترونیک: اجزای ضد شعله مانند کانکتورها، سوئیچ ها و سوکت ها.
- ماشین آلات: مواد ضد شعله مانند پوشش موتور، سیم کشی و اجزای داخلی.
- پارچه ها: فیبر و پارچه های ضد شعله
6توصیه های بهینه سازی فرمول
(1) افزایش کارایی ضد شعله
- مخلوط کننده ضد شعله: سینرژی های هالوجن-آنتیمون یا فسفر-نیترژن برای بهبود عملکرد
- مواد مهار کننده شعله نانو: به عنوان مثال، هیدروکسید منیزیم نانو یا گل نانو، برای افزایش بهره وری و کاهش مقدار افزودنی.
(2) بهبود خواص مکانیکی
- سخت کننده ها: به عنوان مثال، POE یا EPDM، برای افزایش سختی مواد و مقاومت در برابر ضربه.
- مواد پرکننده تقویت کننده: به عنوان مثال، فیبر شیشه ای، برای بهبود قدرت و سفتی.
(3) کاهش هزینه
- بهینه سازی نسبت های ضد شعله: استفاده را به حداقل برسانید در حالی که الزامات بازدارنده شعله را برآورده کنید.
- مواد مقرون به صرفه را انتخاب کنید: به عنوان مثال، داروهای ضد شعله خانگی یا مخلوط.
7الزامات زیست محیطی و مقررات
- مواد مهار کننده شعله های هالوژن: با محدودیت RoHS، REACH و غیره، نیاز به استفاده محتاطانه
- مهار کننده های شعله بدون هالوجن: مطابق با مقررات، نشان دهنده روند آینده است.