Najlon (poliamid, PA) je visokoučinkovita inženjerska plastika koja se široko koristi u elektronici, automobilskoj industriji, tekstilu i drugim područjima. Zbog svoje zapaljivosti, modifikacija najlona usporivačima gorenja posebno je važna. U nastavku slijedi detaljan dizajn i objašnjenje formulacija najlona usporivačima gorenja, koji obuhvaćaju i halogenirane i bezhalogene otopine usporivača gorenja.
1. Principi dizajna formulacije najlonskog usporivača gorenja
Dizajn najlonskih formulacija usporivača gorenja trebao bi se pridržavati sljedećih načela:
- Visoka otpornost na plamenU skladu sa standardima UL 94 V-0 ili V-2.
- Performanse obradeUsporivači gorenja ne bi trebali značajno utjecati na svojstva obrade najlona (npr. fluidnost, toplinska stabilnost).
- Mehanička svojstvaDodavanje usporivača gorenja trebalo bi smanjiti utjecaj na čvrstoću, žilavost i otpornost najlona na habanje.
- 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 izgaranja oslobađanjem halogenih radikala, nudeći visoku učinkovitost usporavanja gorenja.
Sastav formulacije:
- Najlonska smola (PA6 ili PA66): 100 phr
- Bromirani usporivač gorenja: 10–20 phr (npr. dekabromodifenil etan, bromirani polistiren)
- Antimonov trioksid (sinergist): 3–5 phr
- Lubrikant: 1–2 phr (npr. kalcijev stearat)
- Antioksidans: 0,5–1 phr (npr. 1010 ili 168)
Koraci obrade:
- Ravnomjerno pomiješajte najlonsku smolu, usporivač gorenja, sinergist, mazivo i antioksidans.
- Rastopiti i pomiješati pomoću dvopužnog ekstrudera i peletirati.
- Kontrolirajte temperaturu ekstruzije na 240–280 °C (prilagodite ovisno o vrsti najlona).
Karakteristike:
- PrednostiVisoka učinkovitost usporavanja plamena, niska količina aditiva, isplativo.
- NedostaciPotencijalno oslobađanje otrovnih plinova tijekom izgaranja, ekološki problemi.
3. Formulacija najlona bez halogena koji usporava plamen
Usporivači gorenja bez halogena (npr. na bazi fosfora, dušika ili anorganski hidroksidi) djeluju putem endotermnih reakcija ili stvaranja zaštitnog sloja, nudeći bolje ekološke performanse.
Sastav formulacije:
- Najlonska smola (PA6 ili PA66): 100 phr
- Usporivač gorenja na bazi fosfora: 10–15 phr (npr. amonijev polifosfat APP ili crveni fosfor)
- Usporivač gorenja na bazi dušika: 5–10 phr (npr. melamin cijanurat MCA)
- Anorganski hidroksid: 20–30 phr (npr. magnezijev hidroksid ili aluminijev hidroksid)
- Lubrikant: 1–2 phr (npr. cinkov 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 ovisno o vrsti najlona).
Karakteristike:
- PrednostiEkološki prihvatljivo, bez emisije otrovnih plinova, u skladu s propisima.
- NedostaciNiža učinkovitost usporivača gorenja, veće količine aditiva, potencijalni utjecaj na mehanička svojstva.
4. Ključna razmatranja u dizajnu formulacije
(1) Odabir usporivača plamena
- Halogenirani usporivači gorenjaVisoka učinkovitost, 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 sustavima bez halogena, usporivači gorenja na bazi fosfora i dušika mogu sinergijski djelovati kako bi poboljšali učinkovitost.
(3) Disperzija i obradivost
- DisperzantiOsigurati jednoliku raspršenost usporivača gorenja kako bi se izbjegle lokalizirane visoke koncentracije.
- MazivaPoboljšava fluidnost obrade i smanjuje trošenje opreme.
(4) Antioksidansi
Sprječava degradaciju materijala tijekom obrade i poboljšava stabilnost proizvoda.
5. Tipične primjene
- ElektronikaKomponente otporne na plamen poput konektora, prekidača i utičnica.
- Automobilska industrijaUsporivači plamena (phr) kao što su poklopci motora, kabelski svežnjevi i komponente u unutrašnjosti.
- TekstilVlakna i tkanine otporne na plamen.
6. Preporuke za optimizaciju formulacije
(1) Povećanje učinkovitosti usporavanja plamena
- Mješavina usporivača plamenaSinergije halogena i antimona ili fosfora i dušika za poboljšanje performansi.
- Nano usporivači plamenaNpr. nano magnezijev hidroksid ili nano glina, za povećanje učinkovitosti 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 gorenja: Minimizirajte 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 učinkovitost, ali predstavljaju ekološki rizik, dok su alternative bez halogena ekološki prihvatljive, ali zahtijevaju veće količine aditiva. Optimizacijom formulacija i procesa mogu se razviti učinkoviti, ekološki prihvatljivi i isplativi najlonski materijali usporivači gorenja koji zadovoljavaju potrebe elektroničke, automobilske, tekstilne i drugih industrija.
More info., pls contact lucy@taifeng-fr.com
Vrijeme objave: 22. svibnja 2025.
