Referencyjna formuła środka zmniejszającego palność PBT bezhalogenowego

Referencyjna formuła środka zmniejszającego palność PBT bezhalogenowego

Aby zoptymalizować formulację bezhalogenowych środków zmniejszających palność dla PBT, niezbędne jest zrównoważenie skuteczności zmniejszania palności, stabilności termicznej, kompatybilności temperaturowej procesu oraz właściwości mechanicznych. Poniżej przedstawiono zoptymalizowaną strategię wytwarzania mieszanki wraz z kluczowymi analizami:

1. Kombinacje środków zmniejszających palność

Opcja 1: Podfosforyn glinu + MCA (cyjanuran melaminy) + boran cynku

Mechanizm:

• Podfosforyn glinu (stabilność termiczna > 300°C): Wspomaga tworzenie się węgla drzewnego w fazie skondensowanej i uwalnia rodniki PO· w fazie gazowej, przerywając reakcje łańcuchowe spalania.
• MCA (rozkład w temperaturze ~300°C): Rozkład endotermiczny uwalnia gazy obojętne (NH₃, H₂O), które rozcieńczają gazy łatwopalne i zapobiegają kapaniu stopionego materiału.
• Boran cynku (rozkład > 300°C): wspomaga tworzenie się szklistego węgla, zmniejszając dymienie i poświatę.

Zalecany stosunek:

• Podfosforyn glinu (10-15%) + MCA (5-8%) + boran cynku (3-5%).

Opcja 2: Powierzchniowo modyfikowany wodorotlenek magnezu + podfosforyn glinu + organiczny fosforynian (np. ADP)

Mechanizm:

• Modyfikowany wodorotlenek magnezu (rozkład ~300°C): Obróbka powierzchni (silan/tytanian) poprawia dyspersję i stabilność termiczną; chłodzenie endotermiczne obniża temperaturę materiału.
• Fosfinian organiczny (np. ADP, stabilność termiczna > 300°C): Wysoce skuteczny środek zmniejszający palność w fazie gazowej, działający synergicznie z układami fosforowo-azotowymi.

Zalecany stosunek:

• Wodorotlenek magnezu (15-20%) + podfosforyn glinu (8-12%) + ADP (5-8%).

2. Opcjonalne synergistyczne

• Nano-glina/talk (2-3%): Poprawia jakość węgla drzewnego i właściwości mechaniczne, jednocześnie redukując ilość środka zmniejszającego palność.
• PTFE (0,2-0,5%): Środek zapobiegający kapaniu, zapobiegający powstawaniu płonących kropli.
• Proszek silikonowy (2-4%): Wspomaga tworzenie się gęstego zwęglenia, zwiększając ognioodporność i połysk powierzchni.

3. Połączenia, których należy unikać

• Wodorotlenek glinu: Rozkłada się w temperaturze 180–200°C (poniżej temperatury przetwarzania PBT wynoszącej 220–250°C), co prowadzi do przedwczesnej degradacji.
• Niemodyfikowany wodorotlenek magnezu: Wymaga obróbki powierzchniowej w celu zapobiegania aglomeracji i rozkładowi termicznemu podczas przetwarzania.

4. Wskazówki dotyczące optymalizacji wydajności

• Obróbka powierzchni: Użyj silanowych środków sprzęgających na Mg(OH)₂ i boran cynku, aby poprawić dyspersję i wiązanie międzyfazowe.
• Kontrola temperatury przetwarzania: Aby zapobiec degradacji, należy zapewnić temperaturę rozkładu środka zmniejszającego palność > 250°C.
• Równowaga właściwości mechanicznych: kompensacja utraty wytrzymałości poprzez zastosowanie nano-wypełniaczy (np. SiO₂) lub utwardzaczy (np. POE-g-MAH).

5. Przykładowa formuła

6. Kluczowe wskaźniki testowania

• Ognioodporność: UL94 V-0 (1,6 mm), LOI > 35%.
• Stabilność termiczna: pozostałość TGA > 25% (600°C).
• Właściwości mechaniczne: Wytrzymałość na rozciąganie > 45 MPa, udarność z karbem > 4 kJ/m².

Dzięki precyzyjnemu dostrojeniu proporcji można uzyskać wysokoefektywną bezhalogenową trudnopalność przy jednoczesnym zachowaniu ogólnej wydajności PBT.

More info., pls send email to lucy@taifeng-fr.com