PBT formulacija usporivača plamena bez halogena

PBT formulacija usporivača plamena bez halogena

Za razvoj sistema usporavanja plamena (FR) bez halogena za PBT, ključno je uravnotežiti efikasnost usporavanja plamena, termičku stabilnost, kompatibilnost temperature obrade i mehanička svojstva.

I. Kombinacije osnovnih usporivača plamena

1. Aluminijum hipofosfit + MCA (melamin cijanurat) + cink borat

Mehanizam:

• Aluminijum hipofosfit (termička stabilnost > 300°C): Podstiče stvaranje ugljenika u kondenzovanoj fazi i oslobađa PO· radikale u gasnoj fazi kako bi prekinuo lančane reakcije sagorijevanja.
• MCA (Temperatura raspadanja ~300°C): Endotermna raspadanja oslobađaju inertne gasove (NH₃, H₂O), razrjeđujući zapaljive gasove i suzbijajući kapanje rastopa.
• Cink borat (temperatura raspadanja > 300°C): Poboljšava stvaranje staklastog ugljena, smanjujući dim i naknadno sjajenje.

Preporučeni omjer:
Aluminijum hipofosfit (10-15%) + MCA (5-8%) + cink borat (3-5%).

2. Površinski modificirani magnezijev hidroksid + aluminijev hipofosfit + organski fosfinat (npr. ADP)

Mehanizam:

• Modifikovani magnezijum hidroksid (temperatura raspadanja ~300°C): Površinski tretman (silan/titanat) poboljšava disperziju i termičku stabilnost, a istovremeno apsorbuje toplotu kako bi se snizila temperatura materijala.
• Organski fosfinat (npr. ADP, termička stabilnost > 300°C): Visoko efikasan usporivač gorenja u gasnoj fazi, koji sinergijski djeluje sa sistemima fosfor-azot.

Preporučeni omjer:
Magnezijum hidroksid (15-20%) + aluminijum hipofosfit (8-12%) + ADP (5-8%).

II. Opcioni sinergisti

• Nano glina/talk (2-3%): Poboljšava kvalitet ugljena i mehanička svojstva, a istovremeno smanjuje dozu FR-a.
• PTFE (politetrafluoroetilen, 0,2-0,5%): Sredstvo protiv kapanja koje sprječava zapaljenje kapljica.
• Silikonski prah (2-4%): Podstiče formiranje gustog ugljena, poboljšavajući otpornost na plamen i površinski sjaj.

III. Kombinacije koje treba izbjegavati

• Aluminijum hidroksid: Razlaže se na 180-200°C (ispod temperature obrade PBT-a od 220-250°C), što dovodi do prerane degradacije.
• Nemodificirani magnezijev hidroksid: Zahtijeva površinsku obradu kako bi se spriječila aglomeracija i termička razgradnja tokom obrade.

IV. Preporuke za optimizaciju performansi

1. Površinska obrada: Koristite silanska sredstva za spajanje na magnezijevom hidroksidu i cink boratu kako biste poboljšali disperziju i međupovršinsko vezivanje.
2. Kontrola temperature obrade: Osigurati temperaturu razgradnje FR > 250°C kako bi se izbjegla degradacija tokom obrade.
3. Ravnoteža mehaničkih svojstava: Uključiti nano-punila (npr. SiO₂) ili sredstva za učvršćivanje (npr. POE-g-MAH) kako bi se kompenzirao gubitak čvrstoće.

V. Tipičan primjer formulacije

VI. Ključni parametri testiranja

• Otpornost na plamen: UL94 V-0 (1,6 mm), LOI > 35%.
• Termička stabilnost: Ostatak TGA > 25% (600°C).
• Mehanička svojstva: Zatezna čvrstoća > 45 MPa, udarna čvrstoća > 4 kJ/m².

Optimizacijom omjera, može se postići efikasan sistem usporavanja gorenja bez halogena, a istovremeno se održavaju ukupne performanse PBT-a.

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