近年無鹵阻燃工程塑料的開發應用迅速發展,但也為以往習慣含鹵阻燃體系的加工廠家帶來一些加工困擾。這主要是因為對無鹵阻燃劑在工程塑料材料中的影響因素考慮不到位。
加工溫度對性能的影響
加工溫度對改性塑料的影響比較復雜,但對于無鹵阻燃劑而言,由于加工溫度對其熱穩定影響大于含鹵的阻燃劑,因此,對加工溫度的設定要有明確的規定。例如,采用河南平頂山神馬公司產PA66 ERP27和普塞呋(清遠)磷化學有限公司產無鹵阻燃劑EPFR-200A(添加量:23%),制備玻纖增強30%的阻燃PA66材料。
使用Ф35雙螺桿(L/D=36/1),主機轉速30Hz(對應240RPM)。為對比溫度設定對性能的影響,分別采取:1# 正常設置(低-高-低)、2# 雙峰設置(低-高-低-高)、3# 低溫設置(低-稍高-高)。從表2記錄可以看出,采用傳統的溫度設置的PA66-1#料,擠出過程不穩定,外觀也有問題,有輕微降解的現象。而采取雙峰設置的PA66-2#料和采用低溫加工溫度的PA66-3#料,加工過程均比較穩定,外觀不錯。這主要與所用的無鹵阻燃劑EPFR-200A的特性有關,由于其熱分解溫度僅有320℃,在PA66加工設置時,玻纖口后段的設定溫度到達265℃時,內部由于剪切熱形成的熱疊加,實際溫度估計會達到320℃以上,因此會導致阻燃劑的降解。
需要說明的是,由于EPFR-200A有一定的增塑作用,對于3#工藝而言,盡管設定溫度低于PA66的熔點,但相對于2#而言,主機電流增加并不明顯,生產時過載停機的風險比較小。
從表3可以看出,2#工藝各方面均正常;而1#工藝由于發生了輕微降解,盡管阻燃性能變化不大,但力學性能和HDT均有所下降。3#盡管在外觀上看和2#相差不大,但實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,靠外來增塑作用和螺塊剪切強制PA66樹脂塑化,對復合體系的性能不利。這對在生產中常常為避免產品熱降解,整體下調加工溫度的工藝習慣是一個警示。