PBT formulacija usporivača plamena bez halogena

PBT formulacija usporivača plamena bez halogena

Za razvoj sustava usporivača gorenja (FR) bez halogena za PBT, bitno je uravnotežiti učinkovitost usporavanja gorenja, toplinsku stabilnost, kompatibilnost temperature obrade i mehanička svojstva.

I. Kombinacije usporivača plamena u jezgri

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

Mehanizam:

• Aluminijev hipofosfit (termička stabilnost > 300 °C): Potiče stvaranje ugljena u kondenziranoj fazi i oslobađa PO· radikale u plinskoj fazi kako bi prekinuo lančane reakcije izgaranja.
• MCA (temperatura raspadanja ~300°C): Endotermna raspadanja oslobađaju inertne plinove (NH₃, H₂O), razrjeđujući zapaljive plinove i sprječavajući kapanje taline.
• Cinkov borat (temperatura raspadanja > 300 °C): Poboljšava stvaranje staklastog ugljena, smanjujući dim i naknadno sjajenje.

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

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

Mehanizam:

• Modificirani magnezijev hidroksid (temperatura raspadanja ~300 °C): Površinska obrada (silan/titanat) poboljšava disperziju i toplinsku stabilnost, a istovremeno apsorbira toplinu za snižavanje temperature materijala.
• Organski fosfinat (npr. ADP, toplinska stabilnost > 300 °C): Visoko učinkovito sredstvo za usporavanje gorenja u plinovitoj fazi, sinergijski djeluje s fosfor-dušikovim sustavima.

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

II. Izborni sinergisti

• Nano glina/talk (2-3%): Poboljšava kvalitetu ugljena i mehanička svojstva uz smanjenje doze FR-a.
• PTFE (politetrafluoroetilen, 0,2-0,5%): Sredstvo protiv kapanja koje sprječava zapaljene kapljice.
• Silikonski prah (2-4%): Potiče stvaranje gustog ugljena, poboljšavajući usporavanje plamena i površinski sjaj.

III. Kombinacije koje treba izbjegavati

• Aluminijev hidroksid: Razgrađuje 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 toplinska razgradnja tijekom obrade.

IV. Preporuke za optimizaciju performansi

1. Površinska obrada: Koristite silanska sredstva za spajanje na magnezijevom hidroksidu i cinkovom boratu kako biste poboljšali disperziju i međupovršinsko vezanje.
2. Kontrola temperature obrade: Osigurati temperaturu razgradnje FR > 250°C kako bi se izbjegla degradacija tijekom obrade.
3. Ravnoteža mehaničkih svojstava: Uključite nano-punila (npr. SiO₂) ili sredstva za učvršćivanje (npr. POE-g-MAH) kako biste kompenzirali 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: Vlačna čvrstoća > 45 MPa, udarna čvrstoća > 4 kJ/m².

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

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