જ્યોત રેટાડન્ટ ABS ના પ્રદર્શન પર PTFE ની અસર

Acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (ABS) ઉત્તમ વિદ્યુત ગુણધર્મો, ઠંડા પ્રતિકાર, તેલ પ્રતિકાર, રાસાયણિક સ્થિરતા અને અસર ગુણધર્મો ધરાવે છે, અને ઇલેક્ટ્રોમિકેનિક્સ, ઘરેલું ઉપકરણો અને પરિવહનના ક્ષેત્રોમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે.જો કે, એબીએસનો ઓક્સિજન ઇન્ડેક્સ માત્ર 18% છે, અને તે આગ પછી બર્ન કરવાનું ચાલુ રાખી શકે છે, જે તેના ઉત્પાદનોને ઘણા એપ્લિકેશન ક્ષેત્રોમાં મર્યાદિત કરે છે.ABS થી UL94 V-0 નું ફ્લેમ રિટાડન્ટ રેટિંગ હાંસલ કરવા માટે, ઉમેરવામાં આવતી જ્યોત રિટાડન્ટની માત્રા સામાન્ય રીતે મોટી હોય છે.સામગ્રીના યાંત્રિક ગુણધર્મોમાં ઘટાડો થાય છે, અને કિંમત વધારે છે.

Acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (ABS) ઉત્તમ વિદ્યુત ગુણધર્મો, ઠંડા પ્રતિકાર, તેલ પ્રતિકાર, રાસાયણિક સ્થિરતા અને અસર ગુણધર્મો ધરાવે છે, અને ઇલેક્ટ્રોમિકેનિક્સ, ઘરેલું ઉપકરણો અને પરિવહનના ક્ષેત્રોમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે.જો કે, એબીએસનો ઓક્સિજન ઇન્ડેક્સ માત્ર 18% છે, અને તે આગ પછી બર્ન કરવાનું ચાલુ રાખી શકે છે, જે તેના ઉત્પાદનોને ઘણા એપ્લિકેશન ક્ષેત્રોમાં મર્યાદિત કરે છે.ABS થી UL94 V-0 નું ફ્લેમ રિટાડન્ટ રેટિંગ હાંસલ કરવા માટે, ઉમેરવામાં આવતી જ્યોત રિટાડન્ટની માત્રા સામાન્ય રીતે મોટી હોય છે.સામગ્રીના યાંત્રિક ગુણધર્મોમાં ઘટાડો થાય છે, અને કિંમત વધારે છે.

Polytetrafluoroethylene (PTFE) સારી એન્ટિ-ડ્રોપિંગ અસર ધરાવે છે અને તેનો ઉપયોગ ફ્લેમ રિટાડન્ટ PC/ABS અને અન્ય સામગ્રીઓમાં વ્યાપકપણે થાય છે, પરંતુ જ્યોત રેટાડન્ટ ABSમાં PTFE પર થોડા સંશોધન અહેવાલો છે.ઉદ્યોગમાં સામાન્ય ABS ફ્લેમ રિટાડન્ટ, PTFE ની રજૂઆત કરતી વખતે, જ્યોત રેટાડન્ટ ABS ના પ્રદર્શન પર PTFE ની અસરની ચર્ચા કરી.

1. પ્રાયોગિક ભાગ

1.1.મુખ્ય કાચો માલ

એબીએસ, બ્રોમિનેટેડ ટ્રાયઝિન, એન્ટિમોની ટ્રાયઓક્સાઇડ, પીટીએફઇ, એન્ટિઓક્સિડન્ટ્સ, લ્યુબ્રિકન્ટ્સ, વગેરે.

1.2.મુખ્ય સાધનો

ટ્વીન-સ્ક્રુ એક્સ્ટ્રુડર: SHJ-35 પ્રકાર;ઈન્જેક્શન મોલ્ડિંગ મશીન: T80 પ્રકાર;કમ્પ્યુટર-નિયંત્રિત ઇલેક્ટ્રોનિક સાર્વત્રિક પરીક્ષણ મશીન: CM6104 પ્રકાર;થર્મલ વિરૂપતા તાપમાન માપવાનું સાધન: 303;થર્મોગ્રેવિમેટ્રિક (TG) વિશ્લેષક: 209C પ્રકાર.પેન્ડુલમ ઇમ્પેક્ટ ટેસ્ટર: મોડલ ZBC-25B;મેલ્ટ ફ્લો રેટ (MFR) ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટ: MPXRZ-40A;હોરિઝોન્ટલ અને વર્ટિકલ કમ્બશન ટેસ્ટર: મોડલ HVR-2.

1.3.નમૂના તૈયારી

ABS ને 3 થી 5 કલાક માટે 80℃ પર સુકાવો, પછી ABS, બ્રોમિનેટેડ ટ્રાયઝિન, એન્ટિમોની ટ્રાયઓક્સાઈડ, PTFE અને અન્ય ઉમેરણોને એકસરખા મિક્સ કરો, એક્સટ્રુઝન અને ગ્રાન્યુલેશન માટે ટ્વીન-સ્ક્રુ એક્સટ્રુડર દ્વારા ઓગળે અને મિશ્રણ કરો.એક્સટ્રુઝન તાપમાન 215-225℃ છે, સ્ક્રુ સ્પીડ 360 r/min છે;પછી તેને 2 કલાક માટે 80℃ પર ફૂંકવામાં આવે છે અને સૂકવવામાં આવે છે, પછી પ્રમાણભૂત નમૂનામાં ઇન્જેક્ટ કરવામાં આવે છે, ઈન્જેક્શન તાપમાન 200～210℃ છે.

1.4.પ્રદર્શન પરીક્ષણ

કમ્બશન કામગીરી: UL94 અનુસાર પરીક્ષણ;ટેન્સાઇલ કામગીરી: GB/T 1040-1992 અનુસાર પરીક્ષણ;બેન્ડિંગ સ્ટ્રેન્થ: GB/T 9341-2000 અનુસાર ચકાસાયેલ;કેન્ટીલીવર નોચની અસર શક્તિ: GB/T 1843-1996 અનુસાર પરીક્ષણ કરવામાં આવ્યું;MFR: GB/T 3682-==2000 ટેસ્ટ અનુસાર, તાપમાન 220 ℃, લોડ 220kg;ગરમી વિકૃતિ તાપમાન: GB/T 16341-2004 અનુસાર પરીક્ષણ;TG વિશ્લેષણ: હીટિંગ રેટ 10. C/min,.નાઇટ્રોજન વાતાવરણ હેઠળ તાપમાનની શ્રેણી 30 ~ 700 ℃ છે.

2. પરિણામો અને ચર્ચા

2.1.ફ્લેમ રિટાડન્ટ વિનાનો સેમ્પલ પ્રથમ ઇગ્નીશન પછી સંપૂર્ણપણે બળી જાય છે, અને જ્યોત રિટાડન્ટ અસર નબળી હોય છે.જ્યારે બ્રોમિનેટેડ ટ્રાયઝિન અને એન્ટિમોની ટ્રાયઓક્સાઇડ ફ્લેમ રિટાડન્ટની ચોક્કસ માત્રા ઉમેરવામાં આવે છે, ત્યારે જ્યોત રેટાડન્ટ અસર દેખીતી રીતે સુધરી જાય છે, અને જ્યોત રેટાડન્ટ સ્તર UL94V-2 સ્તર સુધી પહોંચે છે, પરંતુ બર્નિંગ સમય લાંબો છે, અને જ્યોત રેટાડન્ટ અસર હજુ પણ નથી. આદર્શપીટીએફઇનો ઉમેરો સામગ્રીના બર્નિંગ સમયને નોંધપાત્ર રીતે ટૂંકાવે છે.જ્યારે 0.2% PTFE ઉમેરવામાં આવે છે, ત્યારે સામગ્રીનું જ્યોત રેટાડન્ટ સ્તર V-2 થી V-0 સુધી વધે છે.આનું કારણ એ છે કે PTFE નું ગલનબિંદુ (323°C) ઊંચું છે, અને તે સામગ્રીના પ્રોસેસિંગ તાપમાને ઓગળતું નથી, પરંતુ બ્લેન્ડિંગ શીયર ફોર્સ હેઠળ ફાઈબર નેટવર્ક બનાવવા માટે તેને ફાઈબ્રિલેટ કરવું સરળ છે, જે જ્યોતનો ફેલાવો ઘટાડે છે.

2.2.જ્યોત રેટાડન્ટ ઉમેર્યા પછી, સામગ્રીની ખાંચવાળી અસરની શક્તિ ઝડપથી ઘટી જાય છે, જ્યારે અન્ય યાંત્રિક ગુણધર્મો થોડો બદલાય છે.તેનાથી વિપરિત, જ્યારે ફ્લેમ રિટાડન્ટ્સ અને પીટીએફઈ એક જ સમયે ઉમેરવામાં આવે છે, ત્યારે એકલા ફ્લેમ રિટાડન્ટ્સના ઉપયોગની સરખામણીમાં સામગ્રીની કઠિનતામાં થોડો સુધારો થાય છે, અને જેમ જેમ પીટીએફઈનું પ્રમાણ વધે છે તેમ તેમ સામગ્રીની નોચ્ડ ઈમ્પેક્ટ સ્ટ્રેન્થ પણ વધે છે, જે સામગ્રીમાં પીટીએફઇ દ્વારા રચાયેલ ફાઇબર નેટવર્ક માળખું અમુક હદ સુધી મજબૂતીકરણની ભૂમિકા ભજવે છે.

2.3.જેમ જેમ પીટીએફઇનું પ્રમાણ વધે છે તેમ તેમ સામગ્રીનો એમએફઆર ધીમે ધીમે ઘટતો જાય છે.જ્યારે ઉમેરવામાં આવેલ PTFE ની માત્રા 0.3% હોય છે, ત્યારે જ્યોત રેટાડન્ટ ABS નો MFR 23.1g/10min થી 14.5g/10min સુધી ઘટે છે, જે સામગ્રીના પ્રવાહ ગુણધર્મો પર PTFE ની અસર દર્શાવે છે.મોટા એક મુખ્યત્વે PTFE ફાઇબર-રચના સામગ્રીના અસ્તિત્વને કારણે છે, જે ABS પરમાણુઓના પ્રવાહને અવરોધે છે.પ્રક્રિયા દરમિયાન PTFE દ્વારા રચાયેલી વિશિષ્ટ રચનાને કારણે, સામગ્રીની પટ્ટીઓ બહાર નીકળતી વખતે ફૂલેલી દેખાય છે, જેના પરિણામે સામગ્રીની જાડી પટ્ટીઓ અને ધીમી પેલેટાઇઝિંગ થાય છે.પીટીએફઇ વિના સામગ્રીનું એક્સટ્રુઝન વધુ સામાન્ય છે.

2.4.સામગ્રીનું ટીજી અને ડીટીજી વિશ્લેષણ

શુદ્ધ એબીએસના થર્મલ વજન ઘટાડવાની પ્રક્રિયામાં થર્મલ વજન ઘટાડવાની માત્ર એક જ ટોચ છે, અને જ્યોત રેટાડન્ટ એબીએસના થર્મલ વજન ઘટાડવાની પ્રક્રિયામાં થર્મલ વજન ઘટાડવાની બે શિખરો દેખાય છે.પ્રથમ શિખર જ્યોત રેટાડન્ટના વિઘટનને કારણે થાય છે, અને બીજી ટોચ એબીએસના વિઘટનને કારણે થાય છે.PTFE ના ઉમેરા સાથે, ABS નું પીક થર્મલ વેઈટ લોસ ટેમ્પરેચર (427°C) શુદ્ધ ABS (428.8°C) કરતા 1.8°C વધારે છે, પરંતુ પીક ડિફરન્સિયલ થર્મલ વેઈટ લોસ રેટ (સામૂહિક ગરમી નુકશાન દર) 11.7%/મિનિટ) માત્ર છે શુદ્ધ ABS (18.8%/મિનિટ) નો પીક ડિફરન્શિયલ થર્મલ વેઈટ લોસ રેટ 62.2% છે, જે સેમ્પલ 28 ના પીક ડિફરન્શિયલ થર્મલ વેઈટ લોસ રેટ (12.7%/મિનિટ) કરતા 7.9% ઓછો છે. PTFE ઉમેર્યું.પીટીએફઇનો ઉમેરો સામગ્રીની જ્યોત રેટાડન્ટ કામગીરીને સુધારી શકે છે.

બ્રોમોટ્રીઆઝીન અને એન્ટિમોની ટ્રાયઓક્સાઇડ લાક્ષણિક હેલોજન-એન્ટિમોની જ્યોત રેટાડન્ટ્સ છે, જે માત્ર ગેસ ફેઝ ફ્લેમ રિટાડન્ટ પ્રતિક્રિયાને જ નહીં પરંતુ કન્ડેન્સ્ડ તબક્કાની થર્મલ ડિગ્રેડેશન પ્રતિક્રિયામાં પણ ફેરફાર કરે છે.700℃ પર શુદ્ધ ABS નો શેષ કાર્બન દર 1.2% છે, અને બ્રોમિનેટેડ ટ્રાયઝિન અને એન્ટિમોની ટ્રાયઓક્સાઇડ સાથે ફ્લેમ રિટાડન્ટ ABS ઉમેરવામાં આવે છે.700℃ પર શેષ કાર્બન દર 3.5% છે.કાર્બન સ્તરની રચના સામગ્રીના પ્રતિકારને વધારવામાં પણ મદદ કરે છે.પ્રજ્વલિતતા.તે જ સમયે, PTFE ઉમેરવામાં 700°C પર શેષ કાર્બન દર 3.6% હતો, જે દર્શાવે છે કે PTFE કાર્બન રચનાને પ્રોત્સાહન આપવામાં નિષ્ફળ ગયું છે.પીટીએફઇના ઉમેરાથી કાર્બન સ્તરનું ગાઢ માળખું અને બહેતર ઇન્સ્યુલેશન અને ઓક્સિજન અવરોધોને પ્રોત્સાહન મળી શકે છે, આમ હેલોજન-એન્ટિમોની ફ્લેમ રિટાડન્ટ સાથે ઉપયોગમાં લેવાય છે, જ્યોત રેટાડન્ટ અસર વધુ ઉત્તમ છે.

3. નિષ્કર્ષ

3.1.PTFE ના ઉમેરાથી ફ્લેમ રિટાડન્ટ એબીએસના પીક થર્મલ વેઈટ લોસ રેટને વધુ ઘટાડી શકે છે, સામગ્રીના બર્નિંગ સમયને નોંધપાત્ર રીતે ઘટાડી શકે છે અને સામગ્રીના ફ્લેમ રિટાડન્ટ ગ્રેડમાં સુધારો થઈ શકે છે.

3.2.PTFE ના ઉમેરાથી જ્યોત રેટાડન્ટ ABS ના યાંત્રિક ગુણધર્મો પર થોડી અસર થાય છે અને અમુક હદ સુધી સામગ્રીની કઠિનતામાં સુધારો થાય છે.

3.3.PTFE ની ફ્લેમ રિટાડન્ટ ABS સામગ્રીના પ્રોસેસિંગ પર્ફોર્મન્સ પર નોંધપાત્ર અસર પડે છે, અને ઉપયોગ દરમિયાન જરૂરિયાતો અનુસાર ડોઝ એડજસ્ટ થવો જોઈએ.