Formuła referencyjna dla termoplastycznych tworzyw sztucznych PVC o zmniejszonej palności V-0

Formuła referencyjna dla termoplastycznych tworzyw sztucznych PVC o zmniejszonej palności V-0

Aby uzyskać klasę trudnopalności V-0 (zgodnie z normami UL-94) w termoplastycznych tworzywach PVC, podfosforyn glinu i kwas borowy to dwa powszechnie stosowane środki zmniejszające palność. Ich ilość dodawana do tworzywa musi być zoptymalizowana w zależności od konkretnej formulacji, warunków przetwarzania i wymagań dotyczących wydajności. Poniżej przedstawiono zalecenia i zakresy referencyjne:

1. Poziom dodatku podfosforynu glinu

Podfosforyn glinu to skuteczny środek zmniejszający palność na bazie fosforu, odpowiedni do materiałów PVC. Hamuje spalanie poprzez tworzenie ochronnej warstwy fosforanowej i uwalnianie kwasu fosforowego.

• Zalecany poziom dodatku: 15–25 phr(części na sto części żywicy)
• W przypadku standardowego PVC dodanie ok.20 phrz podfosforynu glinu zwykle osiąga klasę ognioodporności V-0.
• Aby uzyskać wyższą trudnopalność, dawkę można zwiększyć, należy jednak wziąć pod uwagę wpływ na właściwości mechaniczne.
• Środki ostrożności:
• Nadmierna ilość podfosforynu glinu może obniżyć wydajność przetwarzania (np. gorszą płynność).
• W celu uzyskania efektu synergistycznego zaleca się łączenie z innymi środkami zmniejszającymi palność (np. kwasem borowym, wodorotlenkiem glinu).

2. Poziom dodatku kwasu borowego

Kwas borowy to niedrogi środek zmniejszający palność, który działa głównie poprzez rozkład endotermiczny i tworzenie warstwy ochronnej przypominającej szkło.

• Zalecany poziom dodatku: 5–15 phr
• Kwas borowy jest zwykle stosowany jako wtórny środek zmniejszający palność, a jego nadmierne ilości mogą pogorszyć jego właściwości mechaniczne i właściwości przetwórcze.
• W PVC dodając około10 phrKwas borowy może współdziałać z podfosforynem glinu w celu zwiększenia ognioodporności.
• Środki ostrożności:
• Kwas borowy jest higroskopijny, dlatego podczas przechowywania i obchodzenia się z nim należy unikać absorpcji wilgoci.
• Jego działanie zmniejszające palność jest ograniczone, gdy jest stosowany samodzielnie; zwykle łączy się go z innymi środkami zmniejszającymi palność (np. podfosforynem glinu, wodorotlenkiem glinu).

3. Synergistyczne połączenie podfosforynu glinu i kwasu borowego

Aby uzyskać klasę V-0, podfosforyn glinu i kwas borowy można połączyć w celu uzyskania efektu synergistycznego. Poniżej znajduje się formulacja referencyjna:

• Podfosforyn glinu: 15–20 phr
• Kwas borowy: 5–10 phr
• Inne dodatki:
• Plastyfikator (np. DOP): W razie potrzeby (dostosowany na podstawie wymagań dotyczących twardości PVC)
• Stabilizator:2–5 phr(np. sole ołowiu, stabilizatory wapniowo-cynkowe)
• Smar:0,5–1 phr(np. kwas stearynowy)

Przykładowa formuła:

• Żywica PVC:100 phr
• Podfosforyn glinu:18 phr
• Boran cynku:8 phr
• Plastyfikator (DOP):40 phr
• Stabilizator:3 phr
• Smar:0,8 phr

4. Testowanie i optymalizacja

W zastosowaniach praktycznych zaleca się wykonanie następujących kroków testowania i optymalizacji:

1. Formuła pilotażowa:Przygotuj badanie na małą skalę w oparciu o zakresy referencyjne.
2. Badanie UL-94:Przeprowadź testy spalania w pionie, aby ocenić stopień ognioodporności.
3. Testowanie wydajności:Ocena właściwości mechanicznych (np. wytrzymałości na rozciąganie, udarności) i parametrów przetwarzania (np. płynności, stabilności termicznej).
4. Optymalizacja:Aby jeszcze bardziej poprawić wydajność, dostosuj poziom dodawanego podfosforynu glinu i kwasu borowego lub wprowadź inne środki zmniejszające palność (np. wodorotlenek glinu, trójtlenek antymonu).

5. Kluczowe zagadnienia

• Temperatura przetwarzania:Temperatury rozkładu podfosforynu glinu i kwasu borowego są stosunkowo wysokie; aby uniknąć degradacji, należy zadbać o to, aby temperatury przetwarzania nie przekraczały tych limitów.
• Dyspersja:Należy zadbać o równomierne rozprowadzenie środków zmniejszających palność w PVC, aby zapobiec problemom z ich lokalnym stężeniem.
• Wpływ na środowisko:Zarówno podfosforyn glinu, jak i kwas borowy są przyjaznymi dla środowiska środkami zmniejszającymi palność, jednak należy sprawdzić ich kompatybilność z innymi dodatkami.

6. Wnioski

Aby uzyskać klasę trudnopalności V-0 w przypadku tworzyw termoplastycznych PVC, zalecane są następujące poziomy dodawania:15–25 phr dla podfosforynu glinuI5–15 phr dla kwasu borowegoSynergiczne stosowanie tych środków zmniejszających palność może poprawić ich wydajność. W praktyce niezbędna jest optymalizacja oparta na konkretnych recepturach i wymaganiach dotyczących wydajności, a w celu weryfikacji stopnia ognioodporności należy przeprowadzić testy UL-94.

More info. , pls contact lucy@taifeng-fr.com