夢想照進(jìn)現(xiàn)實---阻燃增強PBT GWIT>850℃不是夢
作為電子電器零部件的重要標(biāo)準(zhǔn)，美國UL實驗室規(guī)定的UL94阻燃標(biāo)準(zhǔn)廣為人知，但該評估方法主要評價試樣與火焰直接接觸時燃燒性能，是一種被動阻燃安全指標(biāo)。近年來，電子電器設(shè)備內(nèi)部塑料部件在使用過程中因接觸不良、過載、短路而過熱主動著火導(dǎo)致的火災(zāi)卻頻繁發(fā)生。基于該背景，國際電工技術(shù)委員會對阻燃性標(biāo)準(zhǔn)作了大幅強化，要求業(yè)界執(zhí)行更為嚴(yán)格的灼熱絲阻燃測試標(biāo)準(zhǔn)，即要求家用及類似電器安全標(biāo)準(zhǔn)中提出長期無人值守電器所使用塑料件的阻燃性能必須滿足UL 94 V-0 級和750℃灼熱絲接觸材料30s 內(nèi)不起火或燃燒時間小于5s，即灼熱絲引燃溫度（GWIT）大于750℃；對于連接器、接觸開關(guān)、電機和斷路器殼體等特定部件則還要求GWIT 溫度大于850℃和灼熱絲可燃指數(shù)（GWFI）950℃。業(yè)界內(nèi)公認(rèn)應(yīng)用最有效的溴銻阻燃技術(shù)開發(fā)的阻燃增強PBT材料已經(jīng)無法滿足如此之高的灼熱絲要求。
相對于UL94的阻燃標(biāo)準(zhǔn)而言，提高阻燃材料GWIT溫度技術(shù)難度急劇上升，在于GWIT溫度的影響因素涉及固相阻燃和氣相阻燃的協(xié)同作用，單一方面的阻燃均不能滿足GWIT要求。提升GWIT的關(guān)鍵在于使塑料與灼熱絲接觸的表面迅速轉(zhuǎn)化成隔熱、隔氧和抑煙的保護(hù)層，對易燃的塑料起包覆和保護(hù)作用，延緩甚至阻止其被高溫源引燃。我們利用固相和氣相阻燃機理，通過復(fù)配技術(shù)自主開發(fā)提高GWIT的阻燃協(xié)效劑，應(yīng)用該協(xié)效劑成功開發(fā)出耐850℃灼熱絲的超高等級阻燃增強PBT材料，下文簡要分析了該協(xié)效劑對阻燃增強改性PBT性能的影響。
（1）該協(xié)效劑對阻燃增強PBT材料GWIT性能的影響。
由上圖可知，阻燃增強PBT材料的GWIT溫度隨著協(xié)效劑含量的增加而逐漸升高，由普通阻燃的725℃提高至添加12%含量的870℃，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于IEC規(guī)定的長期無人值守的電器塑料件GWIT>750℃的要求，并且滿足連接器、接觸開關(guān)、電機和斷路器殼體等特定部件GWIT>850℃的超高要求。
（2）該協(xié)效劑對阻燃增強PBT材料流動性的影響。
隨著阻燃協(xié)效劑含量的增加，材料的流動性逐漸增加，由未添加的45g/10min提升至75.2g/10min，提高約65%。流動性的提高改善了材料的加工性能，降低注塑溫度，提高注塑效率，節(jié)約能源消耗。
（3）該協(xié)效劑對阻燃增強PBT材料物理力學(xué)性能的影響。
該協(xié)效阻燃劑對材料機械性能的影響分為兩個方面：一是，隨著協(xié)效劑含量的增加材料的拉伸、彎曲強度呈現(xiàn)下降趨勢，當(dāng)添加量為5%時，其拉伸強度和彎曲強度只下降在15%以內(nèi)，而此時其達(dá)到GWIT>750℃，但沖擊強度上升約40%，換句話說，材料韌性更為優(yōu)異，物理機械性能完全可以滿足產(chǎn)品實際應(yīng)用需求。另一個方面，其沖擊性能呈現(xiàn)出先上升后下降趨勢，當(dāng)協(xié)效劑含量為10%時，其沖擊強度提高約20%，但拉伸、彎曲強度有下降約20%，其GWIT可達(dá)到855℃，因此適用于GWIT要求更為嚴(yán)格的非承重部件。
目前為止，超高灼熱絲阻燃增強改性PBT材料，已獲得市場高度認(rèn)可，廣泛應(yīng)用于定時器外殼、電機風(fēng)扇、接插件以及線圈骨架等部件，并且該材料擁有自主知識產(chǎn)權(quán)：專利名稱《高灼熱絲環(huán)保型阻燃增強PBT復(fù)合材料及其制備方法》（公開號： 102040807A）。
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