Najlon (poliamid, PA) je visokoperformansna inženjerska plastika koja se široko koristi u elektronici, automobilskoj industriji, tekstilu i drugim oblastima. Zbog svoje zapaljivosti, modifikacija najlona usporivačima plamena je posebno važna. U nastavku slijedi detaljan dizajn i objašnjenje formulacija najlona usporivačima plamena, koji obuhvataju i halogenirana i bezhalogena rješenja usporivača plamena.
1. Principi dizajna formulacije najlonskog usporivača plamena
Dizajn najlonskih formulacija za usporavanje gorenja treba se pridržavati sljedećih principa:
- Visoka otpornost na plamenIspunjava standarde UL 94 V-0 ili V-2.
- Performanse obradeUsporivači gorenja ne bi trebali značajno utjecati na svojstva obrade najlona (npr. fluidnost, termičku stabilnost).
- Mehanička svojstvaDodavanje usporivača gorenja trebalo bi smanjiti utjecaj na čvrstoću, žilavost i otpornost na habanje najlona.
- Ekološka prihvatljivostDajte prednost usporivačima gorenja bez halogena kako biste bili u skladu s propisima o zaštiti okoliša.
2. Halogenirana formulacija najlona usporava plamen
Halogenirani usporivači gorenja (npr. bromirani spojevi) prekidaju lančane reakcije sagorijevanja oslobađanjem halogenih radikala, nudeći visoku efikasnost usporavanja gorenja.
Sastav formulacije:
- Najlonska smola (PA6 ili PA66): 100 phr
- Bromirani usporivač gorenja: 10–20 phr (npr. dekabromodifenil etan, bromirani polistiren)
- Antimon trioksid (sinergist): 3–5 phr
- Lubrikant: 1–2 phr (npr. kalcijum stearat)
- Antioksidans: 0,5–1 phr (npr. 1010 ili 168)
Koraci obrade:
- Ravnomjerno pomiješajte najlonsku smolu, usporivač gorenja, sinergist, lubrikant i antioksidans.
- Rastopiti i pomiješati pomoću dvopužnog ekstrudera i peletirati.
- Kontrolirajte temperaturu ekstruzije na 240–280°C (prilagodite na osnovu vrste najlona).
Karakteristike:
- PrednostiVisoka efikasnost usporavanja plamena, mala količina aditiva, isplativo.
- NedostaciPotencijalno oslobađanje otrovnih gasova tokom sagorijevanja, ekološki problemi.
3. Formulacija najlona bez halogena koji usporava plamen
Usporivači gorenja bez halogena (npr. na bazi fosfora, azota ili neorganski hidroksidi) funkcionišu putem endotermnih reakcija ili formiranja zaštitnog sloja, nudeći bolje ekološke performanse.
Sastav formulacije:
- Najlonska smola (PA6 ili PA66): 100 phr
- Usporivač gorenja na bazi fosfora: 10–15 phr (npr. amonijum polifosfat APP ili crveni fosfor)
- Usporivač gorenja na bazi dušika: 5–10 phr (npr. melamin cijanurat MCA)
- Neorganski hidroksid: 20–30 phr (npr. magnezijum hidroksid ili aluminijum hidroksid)
- Lubrikant: 1–2 phr (npr. cink stearat)
- Antioksidans: 0,5–1 phr (npr. 1010 ili 168)
Koraci obrade:
- Ravnomjerno pomiješajte najlonsku smolu, usporivač gorenja, mazivo i antioksidans.
- Rastopiti i pomiješati pomoću dvopužnog ekstrudera i peletirati.
- Kontrolirajte temperaturu ekstruzije na 240–280°C (prilagodite na osnovu vrste najlona).
Karakteristike:
- PrednostiEkološki prihvatljivo, bez emisije otrovnih plinova, u skladu s propisima.
- NedostaciNiža efikasnost usporivača gorenja, veće količine aditiva, potencijalni uticaj na mehanička svojstva.
4. Ključna razmatranja u dizajnu formulacije
(1) Izbor usporivača plamena
- Halogenirani usporivači gorenjaVisoka efikasnost, ali predstavljaju rizik za okoliš i zdravlje.
- Usporivači gorenja bez halogenaEkološki prihvatljivo, ali zahtijeva veće količine i može utjecati na performanse materijala.
(2) Korištenje sinergista
- Antimonov trioksidSinergijski djeluje s halogeniranim usporivačima gorenja kako bi se poboljšala otpornost na plamen.
- Sinergija fosfora i dušikaU sistemima bez halogena, usporivači gorenja na bazi fosfora i azota mogu sinergijski djelovati kako bi poboljšali efikasnost.
(3) Disperzija i obradivost
- DisperzantiOsigurati ravnomjernu disperziju usporivača gorenja kako bi se izbjegle lokalizirane visoke koncentracije.
- MazivaPoboljšava fluidnost obrade i smanjuje habanje opreme.
(4) Antioksidansi
Sprečava degradaciju materijala tokom obrade i poboljšava stabilnost proizvoda.
5. Tipične primjene
- ElektronikaKomponente otporne na plamen poput konektora, prekidača i utičnica.
- Automobilska industrijaMaterijali otporni na plamen, kao što su poklopci motora, kablovi i komponente unutrašnjosti.
- TekstilVlakna i tkanine otporne na plamen.
6. Preporuke za optimizaciju formulacije
(1) Povećanje efikasnosti usporavanja plamena
- Mješavina usporivača plamenaSinergije halogena i antimona ili fosfora i dušika za poboljšanje performansi.
- Nano usporivači plamenaNpr. nano magnezijum hidroksid ili nano glina, za povećanje efikasnosti i smanjenje količine aditiva.
(2) Poboljšanje mehaničkih svojstava
- Sredstva za učvršćivanjeNpr. POE ili EPDM, za poboljšanje žilavosti materijala i otpornosti na udarce.
- Ojačavajuća punilaNpr. staklena vlakna, za poboljšanje čvrstoće i krutosti.
(3) Smanjenje troškova
- Optimizirajte omjere usporivača plamenaMinimizirajte upotrebu uz ispunjavanje zahtjeva za usporavanje plamena.
- Odaberite isplative materijaleNpr. domaći ili miješani usporivači gorenja.
7. Zahtjevi zaštite okoliša i regulatorni zahtjevi
- Halogenirani usporivači gorenjaOgraničeno RoHS-om, REACH-om itd., što zahtijeva opreznu upotrebu.
- Usporivači gorenja bez halogenaU skladu s propisima, predstavlja buduće trendove.
Prilikom odabira halogeniranih ili bezhalogenih usporivača gorenja, prilikom dizajniranja formulacija najlonskih usporivača gorenja, potrebno je uzeti u obzir specifične scenarije primjene i regulatorne zahtjeve. Halogenirani usporivači gorenja nude visoku efikasnost, ali predstavljaju ekološki rizik, dok su alternative bez halogena ekološki prihvatljive, ali zahtijevaju veće količine aditiva. Optimizacijom formulacija i procesa, mogu se razviti efikasni, ekološki prihvatljivi i isplativi najlonski materijali usporivači gorenja koji zadovoljavaju potrebe elektronike, automobilske, tekstilne i drugih industrija.
More info., pls contact lucy@taifeng-fr.com
Vrijeme objave: 22. maj 2025.
