Effect of flame retardants on flammability of polyamide 6/montmorillonite composites

• Autorzy: Kelar K. , Mencel K.

Warianty tytułu

PL

Wpływ rodzaju antypirenu na palność kompozytów poliamidowo-montmorylonitowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper analyses effects of certain flame retardants (melamine, Exolit) on flammability and fire properties of polyamide 6/montmorillonite nanocomposites and is based on research into melt flow rate, oxygen index, UL-94 flammability and thermogravimetric analysis. The cone calorimeter method was used to determine smoke and heat release rates, the ignitability hazard posed by the material, smoke density and toxicity of the gas phase occurring during the decomposition of the tested materials with the heat flux of 35 kW/m2. It was proved that Exolit-modified materials provided more effective fire protection.

PL

Analizowano wpływ wybranych antypirenów (melaminy, exolitu) na właściwości palne i po-żarowe nanokompozytów poliamidowo-montmorylonitowych. Badano wskaźnik szybkości pły-nięcia, indeks tlenowy, palność metodą UL-94 oraz prowadzono badania termograwimetryczne. Metodą kalorymetru stożkowego oznaczano szybkość wydzielania dymu i ciepła, zapalność mate¬riału, gęstość dymu oraz toksyczność fazy lotnej powstającej podczas rozkładu badanych materiałów w warunkach gęstości strumienia cieplnego 35 kW/m2. Z punktu widzenia bezpieczeństwa pożarowego materiałów korzystniejszy efekt modyfikacji uzyskano w przypadku użycia exolitu.

Słowa kluczowe

EN

polyamide 6; flame retardant; montmorillonite; flammability

PL

poliamid 6; antypiren; antyutleniacz; montmorylonit; palność

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej
• Czasopismo: Archives of Mechanical Technology and Automation
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 33, no. 1
• Strony: 27--35
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., fig.

Twórcy

autor

Kelar K.

• Institute of Materials Technology, Poznan University of Technology

autor

Mencel K.

• Institute of Materials Technology, Poznan University of Technology

Bibliografia

• [1] Boryniec S., Przygocki W., Procesy spalania polimerów. Cz. I. Zagadnienia podstawowe, Polimery, 1999, vol. 44, no. 2, p. 87-94.
• [2] Boryniec S., Przygocki W., Procesy spalania polimerów. Cz. III. Opóźnianie spalania materiałów polimerowych, Polimery, 1999, vol. 44, no. 10, p. 656-665.
• [3] Feng J., Hao J., Du J., Yang R., Using TGA/FTIR TGA/MS and cone calorimetry to understand thermal degradation and flame retardancy mechanism of polycarbonate filled with solid bisphenol A bis(diphenyl phosphate) and montmorillonite, Polym. Degrad. Stab., 2012, vol. 97, no. 4, p. 605-614.
• [4] Fornes T.D., Yoon P.J., Paul D.R., Polymer matrix degradation and color formation in melt processed nylon 6/clay nanocomposites, Polymer, 2003, vol. 44, no. 24, p. 7545-7556.
• [5] Gilman J.W., Flammability and thermal stability studies of polymer layered-silicate (clay) nanocomposites, Applied Clay Sci., 1999, vol. 15, no. 1-2, p. 31-49.
• [6] Janowska G., Przygocki W., Włochowicz Α., Palność polimerów i materiałów polimerowych, Warszawa, WNT 2007.
• [7] Kojima Y., Usuki Α., Kawasumi M., Okada Α., Fukushima Y., Kurauchi T., Kamigaito O., Mechanical properties of nylon 6-clay hybrid, J. Mater. Res., 1993, vol. 8, no. 5, p. 1185-1189.
• [8] Konecki M., Półka M., Analiza zasięgu widzialności w dymie powstałym w czasie spalania materiałów poliestrowych, Polimery, 2006, vol. 51, no. 4, p. 293-300.
• [9] Li J., Tong L., Fang Z., Gu Α., Xu Ζ., Thermal degradation behavior of multi-walled carbon nanotubes/polyamide 6 composites, Polym. Degrad. Stab., 2006, vol. 91, no. 9, p. 2046-2052.
• [10] Liu H., Zhang W., Zheng S., Montmorillonite intercalated by ammonium of octaaminopropyl polyhedral oligomeric silsesquioxane and its nanocomposites with epoxy resin, Polymer, 2005, vol.46, no. 1, p. 157-165.
• [11] Materiały polimerowe o obniżonej palności, ed. В. Jurkowski, Radom, Wydawnictwo Naukowe Instytutu Technologii Eksploatacji - Państwowego Instytutu Badawczego 2012.
• [12] Półka M., Analiza szybkości wydzielania ciepła i dymu z materiałów epoksydowych niemodyfikowanych i modyfikowanych środkami ogniochronnymi, Polimery, 2011, vol. 56, no. 10, p. 734-742.
• [13] Schartel В., Barthomal M., Knoll U., Some comments on the main fire retardancy mechanisms in polymer nanocomposites, Polym. Adv. Technol., 2006, vol. 17, no. 9-10, p. 772-777.
• [14] Usuki Α., Kawasumi M., Kojima Y., Okada Α., Kurauchi T., Kamigaito O., Swelling behavior of montmorillonite cation exchanged for ω-amino acids by ε-caprolactam, J. Mater. Res., 1993, vol. 8, no. 5, p. 1174-1178.
• [15] Usuki Α., Kojima Y., Kawasumi M., Okada Α., Fakushima Y., Kurauchi T., Kamigatio O., Synthesis of nylon 6-clay hybrid, J. Mater. Res., 1993, vol. 8, no. 5, p. 1179-1184.
• [16] Zhang J., Wilkie C.A., Fire retardancy of polyethylene-alumina trihydrate containing clay as a synergist, Polym. Adv. Technol., 2005, vol. 16, p. 549-553.