Referenčna formulacija PBT brez halogenov za zaviranje gorenja
Za optimizacijo formulacije zaviralcev gorenja brez halogenov za PBT je bistveno uravnotežiti učinkovitost zaviranja gorenja, toplotno stabilnost, združljivost s temperaturo obdelave in mehanske lastnosti. Spodaj je optimizirana strategija mešanja s ključnimi analizami:
1. Kombinacije zaviralcev gorenja v jedru
Možnost 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 (razpad pri ~300 °C): Endotermni razpad sprošča inertne pline (NH₃, H₂O), ki redčijo vnetljive pline in preprečujejo kapljanje taline.
- Cinkov borat (razpad > 300 °C): Pospešuje nastajanje steklastega oglja, zmanjšuje dimljenje in naknadno sevanje.
Priporočeno razmerje:
- Aluminijev hipofosfit (10–15 %) + MCA (5–8 %) + cinkov borat (3–5 %).
Možnost 2: Površinsko modificiran magnezijev hidroksid + aluminijev hipofosfit + organski fosfinat (npr. ADP)
Mehanizem:
- Modificiran magnezijev hidroksid (razpad ~300 °C): Površinska obdelava (silan/titanat) izboljša disperzijo in toplotno stabilnost; endotermno hlajenje zniža temperaturo 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 %).
2. Neobvezni sinergisti
- Nano-glina/Smukec (2–3 %): Izboljša kakovost oglja in mehanske lastnosti, hkrati pa zmanjša količino zaviralcev gorenja.
- PTFE (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.
3. 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.
4. Nasveti za optimizacijo delovanja
- Površinska obdelava: Za izboljšanje disperzije in medfaznega vezanja uporabite silanska veziva na Mg(OH)₂ in cinkovem boratu.
- Nadzor temperature obdelave: Zagotovite temperaturo razgradnje zaviralca gorenja > 250 °C, da preprečite razgradnjo.
- Ravnovesje mehanskih lastnosti: Izgubo trdnosti nadomestite z uporabo nanopolnil (npr. SiO₂) ali ojačevalcev (npr. POE-g-MAH).
5. Primer formulacije
| Negorljivo | Nalaganje (mas. %) | Funkcija |
|---|---|---|
| Aluminijev hipofosfit | 12 % | Glavno zaviralno sredstvo gorenja (kondenzirana + plinska faza) |
| MCA | 6% | Plinskofazno zaviralno sredstvo za gorenje, zatiranje dima |
| Cinkov borat | 4% | Sinergistično ogljenje, zmanjšanje dimljenja |
| Nano smukec | 3% | Ojačitev oglja, mehanska izboljšava |
| PTFE | 0,3 % | Proti kapljanju |
6. Ključne metrike 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 natančno nastavitvijo razmerij je mogoče doseči visoko učinkovito zaviranje gorenja brez halogenov, hkrati pa ohraniti splošno zmogljivost PBT-ja.
More info., pls send email to lucy@taifeng-fr.com
Čas objave: 8. julij 2025
