PBT formulacija za zaviranje gorenja brez halogenov

PBT formulacija za zaviranje gorenja brez halogenov

Za razvoj sistema zaviralcev gorenja (FR) brez halogenov za PBT je bistveno uravnotežiti učinkovitost zaviranja gorenja, toplotno stabilnost, združljivost s temperaturo obdelave in mehanske lastnosti.

I. Kombinacije zaviralcev gorenja v jedru

1. Aluminijev hipofosfit + MCA (melamin cianurat) + cinkov borat

Mehanizem:

• Aluminijev hipofosfit (termična stabilnost > 300 °C): Spodbuja nastajanje oglja v kondenzirani fazi in sprošča PO· radikale v plinski fazi, da prekine verižne reakcije zgorevanja.
• MCA (temperatura razkroja ~300 °C): Endotermni razkroj sprošča inertne pline (NH₃, H₂O), ki redčijo vnetljive pline in preprečujejo kapljanje taline.
• Cinkov borat (temperatura razkroja > 300 °C): Pospešuje nastajanje steklastega oglja, zmanjšuje dimljenje in naknadno segrevanje.

Priporočeno razmerje:
Aluminijev hipofosfit (10–15 %) + MCA (5–8 %) + cinkov borat (3–5 %).

2. Površinsko modificiran magnezijev hidroksid + aluminijev hipofosfit + organski fosfinat (npr. ADP)

Mehanizem:

• Modificiran magnezijev hidroksid (temperatura razkroja ~300 °C): Površinska obdelava (silan/titanat) izboljša disperzijo in toplotno stabilnost, hkrati pa absorbira toploto za znižanje temperature materiala.
• Organski fosfinat (npr. ADP, toplotna stabilnost > 300 °C): Visoko učinkovit zaviralec gorenja v plinski fazi, ki deluje sinergistično s sistemi fosfor-dušik.

Priporočeno razmerje:
Magnezijev hidroksid (15-20 %) + aluminijev hipofosfit (8-12 %) + ADP (5-8 %).

II. Neobvezni sinergisti

• Nano glina/smukec (2–3 %): Izboljša kakovost oglja in mehanske lastnosti, hkrati pa zmanjša odmerek FR.
• PTFE (politetrafluoroetilen, 0,2–0,5 %): Sredstvo proti kapljanju za preprečevanje gorenja kapljic.
• Silikonski prah (2–4 %): Spodbuja nastanek gostega oglja, povečuje odpornost proti gorenju in površinski sijaj.

III. Kombinacije, ki se jim je treba izogniti

• Aluminijev hidroksid: Razpada pri 180–200 °C (pod temperaturo obdelave PBT 220–250 °C), kar vodi do prezgodnje degradacije.
• Nemodificiran magnezijev hidroksid: Zahteva površinsko obdelavo, da se prepreči aglomeracija in termični razpad med predelavo.

IV. Priporočila za optimizacijo delovanja

1. Površinska obdelava: Za izboljšanje disperzije in medfaznih vezi uporabite silanska vezivna sredstva na magnezijevem hidroksidu in cinkovem boratu.
2. Nadzor temperature obdelave: Zagotovite temperaturo razgradnje FR > 250 °C, da preprečite razgradnjo med obdelavo.
3. Ravnovesje mehanskih lastnosti: Vključite nanopolnila (npr. SiO₂) ali ojačevalce (npr. POE-g-MAH) za kompenzacijo izgube trdnosti.

V. Tipičen primer formulacije

VI. Ključni parametri testiranja

• Odpornost proti gorenju: UL94 V-0 (1,6 mm), LOI > 35 %.
• Termična stabilnost: ostanek TGA > 25 % (600 °C).
• Mehanske lastnosti: Natezna trdnost > 45 MPa, udarna trdnost > 4 kJ/m².

Z optimizacijo razmerij je mogoče doseči učinkovit sistem zaviranja gorenja brez halogenov, hkrati pa ohraniti splošno učinkovitost PBT-ja.

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