Desafios e soluções de materiais retardistas de chama ABS em produtos eletrônicos

No campo da fabricação de produtos eletrônicos, os materiais de chama ABS são cada vez mais utilizados. No entanto, eles também enfrentam vários desafios técnicos em termos de desempenho, conformidade de segurança e tecnologia de processamento. Este artigo expõe sistematicamente esses desafios e suas soluções correspondentes das dimensões das propriedades do material, padrões de segurança e tecnologia de processamento.

1. Desafios de desempenho central

1.1 Conflito entre retardamento de chama e propriedades mecânicas

A adição de retardadores de chama afeta significativamente as propriedades mecânicas dos materiais ABS. Por exemplo, no ABS com 25% de retardadores de chama de bromo-antimônio (como FR-2025), de acordo com o teste padrão ASTM D638, sua resistência à tração cai do original 40MPa para 22-28MPa; De acordo com o teste padrão ASTM D256, a força do impacto diminui em mais de 50%. Em aplicações práticas, a resistência insuficiente de gota (<15kJ/m²) das carcaças da bateria do telefone celular leva a um aumento na taxa de falha pós-venda.

1.2 gargalos em moldagem de parede fina

Com os requisitos decrescentes de espessura da parede (≤0,8 mm) dos dispositivos 5G, muitos problemas surgiram na moldagem de parede fina de materiais ABS retardantes da chama. O índice de fluxo de fusão (a 220 ℃) ​​do ABS retardante da chama é de apenas 5 - 8g/10min, muito menor que 10g/10min de ABS comum. Isso requer uma pressão de enchimento de 120 - 150 bar, aumentando o risco de força de fixação insuficiente em três vezes em comparação com os 80bar convencionais do setor. Por exemplo, em um sensor de IoT, devido a tiros curtos a uma espessura da parede de 0,6 mm, o rendimento da produção em massa despencou de 92% para 67%.

1.3 amarelecimento e diferença de cor de alta temperatura

O trióxido de antimônio (sb₂o₃) se decompõe a 270 ℃ para produzir cromóforos quinônicos , resultando em um valor de diferença de cor ΔE≥6.0 (Laboratório CIE ) , excedendo o limite aceitável para os clientes ( ΔE≤3.0 ) .

2. Desafios de conformidade de segurança

2.1 Conflitos de regulamentos ambientais globais

As regulamentações ambientais em diferentes regiões impõem restrições estritas ao uso de retardadores de chama em materiais de chama ABS, como mostrado na tabela a seguir:

2.2 Toxicidade de combustão incontrolável

Quando o ABS queima, libera cianeto de hidrogênio (HCN) a uma concentração de 50 - 120ppm (NIST SP 1020), excedendo em muito o limiar de segurança (≤20ppm). O sistema Dow Corning SIFR pode abordar efetivamente esse problema, reduzindo emissões de CO em 70% e a geração de HCN em 85%.

3. Caminhos inovadores para otimização do processo

3.1 reconstrução de nível molecular

• Enfreamento retardador de chama reativa : Ao enxertar fosfato de dimetil na cadeia ABS através do enxerto de fusão, acrescentando que apenas 12wt% pode atender ao padrão Ul94 V-0 (1,6 mm).

• Tecnologia sinérgica em nanoescala : adicionar 3 a 5wt% de hidróxido duplo em camadas (LDH) pode aumentar o índice de oxigênio limitador de 22% para 30%, com a taxa de retenção de impacto do IZOD> 90%.

3.2 Controle preciso de moldagem

3.3 Práticas em fábricas inteligentes

• Sistema de alimentação centralizado : o transmissão de circuito fechado de nitrogênio (ponto de orvalho ≤ -40 ℃) reduz a taxa de absorção de umidade dos retardadores de chama de 15% para 0,3%.

• Inovação do molde : a substituição do revestimento de carbono do tipo diamante (DLC) reduz a energia da superfície em 60% e diminui a migração de retardadores de chama causados ​​por mofo em 90%.