灼热丝试验仪温度测量方法研究

灼热丝试验仪温度测量系统的准确性直接关系着试验结果的判定。本文通过介绍其工作原理及对传统测量方法的进行分析,提出了一种新的测量方法。试验表明:该方法可准确测量该试验仪的温度,能确保量值的准确性和可靠性。

高灼热丝阻燃增强回收PA6的制备

利用双螺杆挤出机制备了玻纤阻燃增强回收聚酰胺6(PA6)系列复合材料,探讨了红磷母粒(P)、氢氧化镁[Mg(OH)2]、三聚氰胺尿酸盐(MCA)、硼酸锌(ZnBO3)、增韧剂乙烯辛烯共聚物接枝马来酸酐(POE-g-MAH)对阻燃增强回收PA6力学性能及灼热丝温度的影响,采用力学测试方法、灼热丝试验仪研究了回收PA6复合材料的力学性能和灼热丝温度。结果表明:在阻燃增强回收PA6体系中,用P、MCA复配效果最好,当质量比为2/1的P/MCA和POE-g-MAH加入量(质量分数)分别为2%和5%时,材料的拉伸强度为123.6 MPa,缺口冲击强度为10 kJ/m2,1.6 mm阻燃等级为V-0,灼热丝温度达到810℃,满足电子电气对材料高灼热丝温度的要求。

有机磷阻燃剂对阻燃增强PET材料的性能影响

考察了3种有机磷阻燃剂对溴化聚苯乙烯阻燃增强聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)材料性能的影响,筛选出了合适的有机磷阻燃剂,全面考察了其用量对阻燃增强PET体系力学性能、热学性能、结晶性能、相对漏电起痕指数(CTI)和灼热丝起燃温度(GWIT)的影响。结果表明,相比多聚芳基磷酸酯和三聚氰胺聚磷酸盐,使用次膦酸盐作为无卤协同阻燃剂的综合性能最好。随着次膦酸盐用量的增加,阻燃增强聚PET材料的拉伸强度和弯曲强度先增加后降低,缺口冲击强度逐渐下降,热变形温度逐渐升高,阻燃性能和结晶性能变好,CTI和GWIT升高。当次膦酸盐用量为6份时,阻燃增强PET材料的拉伸强度为118.0 MPa,弯曲强度为178.5 MPa,缺口冲击强度为7.3 k J/m2,热变形温度为243.7℃,阻燃等级为UL94 V-0(1.6 mm),冷结晶温度为220.3℃,CTI为300 V,GWIT为900℃。

阻燃ABS母粒的研制

研究了以ABS、CPE、EVA 3种树脂为载体的阻燃母粒体系 ,得到阻燃母粒中阻燃剂 (DBDPO)质量分数为 70 %、80 %、主阻燃剂DBDPO与辅助阻燃剂Sb2 O3的配比为 3 :1、以硬脂酸锌为润滑剂的阻燃体系。通过使用灼热丝试验方法测试材料的阻燃性能 ,该体系阻燃性能达到美国UL94-V

非金属和绝缘材料耐热、耐燃及耐电痕化试验分析

耐热、耐燃、耐电痕化是电器用非金属材料和绝缘材料的重要性能,检验这些性能的主要方法有球压试验、灼热丝试验和耐(相比)电痕化指数试验。以实践经验为基础,讨论了球压试验中试样温度和压痕形状的控制手段,分析了标准变更带来的灼热丝试验设备的改变,并探讨了耐(相比)电痕化指数试验中溶液的控制和试验不合格的判断方法。

咖啡流量计电磁阀外壳用GF增强阻燃PET的研制

介绍使用单一或多元复配阻燃剂对30%玻璃纤维(GF)增强阻燃聚对苯二甲酸乙二酯(PET)工程塑料阻燃性能影响的实验,最终制得一种具备高灼热丝引燃温度的30%GF增强阻燃PET。研究结果表明,采用四元复配阻燃剂可大大提高30%GF增强阻燃PET的阻燃效率和灼热丝引燃温度,同时对其力学性能的影响较小。阻燃剂和增韧剂的最佳用量分别为:溴化环氧树脂(BEO)为16份,三氧化二锑为4份,三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)为10份,双酚A双(二苯基磷酸酯)(BDP)为5份,增韧剂(ST–2000)为5份,在此条件下制备的30%GF增强阻燃PET的综合性能最佳,其灼热丝引燃温度(GWIT)为775℃,灼热丝可燃性指数(GWFI)达到960℃。研制的30%GF增强阻燃PET达到UL94 V–0级并满足IEC 60335–1–2012中750℃灼热丝接触测试材料30 s内不着火的阻燃安全要求,已成功应用于咖啡流量计电磁阀外壳塑料件的制备。

IEC 60695-2-10新版标准的解读

灼热丝试验是判定电工电子产品的零件或其他绝缘材料的耐热性能的主要试验之一。新版国际标准IEC 60695-2-10在对灼热丝实验装置的主要部件——灼热丝的尺寸上进行了一些修订。通过一年多的灼热丝试验,对试验设备的主要部件进行监测,得出一些规律和经验,并提出参考意见。

基于图像处理和识别技术的灼热丝火焰检测系统

为了提高灼热丝火焰高度测量的准确性,利用图像处理软件MATLAB对火焰图像进行灰度提取,根据灰度图像中火焰与背景的亮度差异,采用高斯—拉普拉斯算子进行火焰图像边缘的提取,采用工件尺寸的光学测量方法计算火焰高度。经过与传统方法的比较试验表明,该方法所测火焰高度数据准确,用于灼热丝火焰高度的检测是可行的。

灼热丝试验分析

本文作者在多年积累的工作经验基础上,参照家用电器安全试验标准,归纳了影响家用电器灼热丝试验的几种因素,并结合具体事例分析了影响试验的原因,以及在进行灼热丝试验时的注意事项。

灼热丝试验的设备确认方法及注意事项

结合灼热丝试验装置和成品灼热丝可燃性试验方法标准要求,阐述灼热丝试验设备技术指标的确认方法,总结灼热丝试验中的注意事项。

高稳定微胶囊次磷酸铝制备及其阻燃PA6应用

采用大规模氢键自组装效应,成功制备了以三聚氰胺氰尿酸(MCA)为囊材,次磷酸铝为内核材料的微胶囊改性次磷酸铝(MAHP),并随后将其应用于阻燃聚酰胺6(PA6)中.阻燃剂的微胶囊形态由扫描电子显微镜(SEM)观察.阻燃PA6的阻燃性能与残炭结构分别由热重(TG)分析、垂直燃烧测试、灼热丝起燃温度(GWIT)测试、极限氧指数(LOI)测试和SEM表征.结果表明,在相同囊核比下,随着阻燃剂添加量的增大(16%~22%),复合材料的LOI值与GWIT值不断提高,且在20%时即可达到UL94 V–0等级.另外,在不同囊核比的MAHP中(相同添加量),随着囊材的增加,试样的阻燃性能先上升后下降,在囊核比为2:8时,阻燃效果达到最佳,试样的LOI为27.1%,GWIT高达800℃,较PA6提升100℃以上.由先上升后下降的现象看出,囊核材料比对MAHP的性能有很大影响,过多的MCA会导致囊核材料间协同效应减弱,不利于阻燃PA6材料性能的提升.

家电安全标准对非金属材料耐燃的要求

本文对GB4706.1-2005《家用和类似用途电器的安全第1部分:通用要求》中关于非金属材料耐燃的要求及试验方法进行了详细阐述,尤其对于涉及到的引用标准给出了详细说明,为正确理解和执行标准提供了帮助。

高灼热丝温度环保型阻燃增强PA66的研制

采用自制的新型绿色环保型阻燃复配体系制得了高灼热丝温度环保型阻燃增强聚酰胺(PA)66。结果表明,多元复合型阻燃剂/三氧化二锑阻燃体系可以使PA66/玻璃纤维(GF)的灼热丝温度大幅提高。当多元复合型阻燃剂、三氧化二锑、增韧剂的质量分数分别为14%、4%、5%时,材料的综合性能最佳,此时灼热丝温度为860℃,缺口冲击强度为7.2 kJ/m2,阻燃等级为UL94 V-0级。所研制的阻燃PA66/GF已成功应用于接触器、断路器外壳,电机碳刷架等的制备。

高灼热丝环保型阻燃增强PBT的研制

通过阻燃剂的多元复配研究开发了高灼热丝环保型阻燃增强聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)。采用以下阻燃剂体系进行复配实验:十溴二苯乙烷、溴化聚苯乙烯、多元复合型阻燃剂、三氧化二锑。最终确定:多元复合型阻燃剂加上三氧化二锑这个阻燃体系可以使PBT获得最高的灼热丝值,可以通过800℃灼热丝试验。

防爆电容器盖板用阻燃增强PBT复合材料的研制

采用自制的阻燃协效剂制备了本色及黑色阻燃增强聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)材料。该材料具有较高的阻燃等级,较高的力学性能,其相对漏电起痕指数(CTI)达到300 V,灼热丝起燃温度(GWIT)达到800℃,同时该材料具有优异的耐热性能,可广泛应用于断路器外壳及电容器领域。

阻燃剂类型对聚碳酸酯阻燃性能的影响

分别选用溴化齐聚物、磺酸盐、聚硅氧烷混合物和磷酸酯阻燃剂对聚碳酸酯(PC)进行阻燃改性,研究了阻燃剂类型对PC阻燃性能的影响,同时探讨了试样厚度对阻燃性能测试结果的影响。结果表明,溴化齐聚物提升了PC的灼热丝起燃温度(GWIT),磺酸盐、聚硅氧烷混合物和磷酸酯降低了PC的GWIT;成炭对起燃的影响远小于热分解,决定GWIT高低的因素是热分解温度,热分解温度越高,GWIT越高。磺酸盐分解的SO2促使PC交联形成的产物为层碳或石墨化结构,不仅隔热、隔氧、阻止气体流通,还具有导电性,是真炭层,磺酸盐阻燃改性PC的相比电痕化指数由纯PC的175 V降低至150 V;聚硅氧烷混合物、磷酸酯及其分解物形成的“炭层”仅具有类似炭层的作用,无导电性,对PC的电痕化性能无影响。添加四种阻燃剂后PC的灼热丝可燃性指数、垂直燃烧等级均有不同程度的提升,针焰试验结果变好。随着试样厚度增加,溴化齐聚物阻燃PC的GWIT升高,磺酸盐和磷酸酯阻燃PC的GWIT降低,聚硅氧烷混合物阻燃PC的GWIT无明显变化。随着试样厚度增加,四种阻燃剂阻燃PC的其它阻燃性能整体变好,但磷酸酯阻燃PC的垂直燃烧等级仍为V–1级。

满足苛刻阻燃要求的聚碳酸酯材料的研制

选用全氟丁基磺酸钾、溴代三嗪等阻燃剂,通过复配或单独使用的方式构成不同的阻燃体系,采用双螺杆挤出机共混改性技术研究了不同阻燃体系对聚碳酸酯(PC)材料力学性能及阻燃性能的影响。结果表明:制备的阻燃PC材料可达到垂直燃烧V-0@0.8 mm且灼热丝起燃温度为875℃;同时,材料的缺口冲击强度>20 kJ/m^(2),热变形温度>120℃,可以满足继电器罩壳的使用要求。

耐紫外高灼热丝阻燃聚丙烯材料制备及性能

采用含溴阻燃剂或氮磷膨胀阻燃剂(IFR)、复合抗氧剂、光稳定剂和紫外线吸收剂制备了一种耐紫外高灼热丝阻燃聚丙烯材料,研究了不同阻燃剂对聚丙烯阻燃性能及紫外老化性能的影响,在优选阻燃剂的基础上,比较了不同抗紫外老化助剂对材料紫外老化性能的影响,最后评价了最优配方体系下材料紫外加速老化后的性能衰减状况。结果表明,相同阻燃剂添加量下无卤IFR更易使材料通过灼热丝起燃温度850℃试验且无火焰产生,UL 94阻燃等级达到V–0级,同时紫外老化后的色差变化较小;自制高成炭无卤阻燃剂IFR–S因较好的成炭作用,达到同样效果,添加量可以降低3份;在相同抗氧剂体系下,含卤阻燃体系紫外加速老化28 d后的色差是无卤膨胀阻燃体系的三倍左右;三嗪类及苯并三氮唑类紫外线吸收剂可以明显改善材料紫外老化时的色变状况,同时降低了聚丙烯的降解程度;通过添加IFR–S、低碱性复合抗氧剂、苯甲酸酯类光稳定剂和苯并三氮唑类紫外线吸收剂制备的阻燃聚丙烯材料经过28 d紫外加速老化,拉伸强度下降1 MPa,缺口冲击强度下降3 J/m,阻燃性能未改变。

高灼热丝阻燃玻纤增强聚丙烯的研究

采用双螺杆挤出机共混的方法分别制备了氮–磷膨胀型阻燃聚丙烯(PP)、溴–锑阻燃PP、氮–磷–溴–锑复配阻燃PP和氮–磷–溴–锑复配阻燃玻纤(GF)增强PP,通过力学性能测试、垂直燃烧测试、灼热丝燃烧测试、扫描电子显微镜和热重分析研究了阻燃PP的力学性能、阻燃性能和热性能。结果表明,不同阻燃体系阻燃PP的垂直燃烧等级均达到V–0级,灼热丝引燃温度均高于790℃;氮–磷–溴–锑复配阻燃剂的阻燃效果最优,其阻燃PP的灼热丝引燃温度可达850℃以上;添加10%的GF可有效提高氮–磷–溴–锑复配阻燃PP的力学性能,其拉伸强度、悬臂梁缺口冲击强度、弯曲强度和弯曲弹性模量分别为纯PP的1.59倍、1.56倍、1.93倍和1.88倍,同时灼热丝引燃温度仍在850℃以上,残炭率为23.6%。

一种基于数字图像处理的灼热丝火焰监测系统

在灼热丝试验中,对火焰的实时准确监测是整个试验的关键。为了解决以往灼热丝火焰高度和火焰持续时间测量方法测量误差过大的问题,提出了一种基于多项数字图像处理技术的灼热丝火焰测量系统,并应用Matlab软件的仿真结果证明了此系统对于火焰高度测量具有高可靠性和准确度,且采用STM32F407型单片机上完成了测量系统实现。最后用一次实际灼热丝实验的火焰监测结果,验证了本设计系统的有效性和测量准确性。