PBT bezhalogenová směs zpomalující hoření
Pro vývoj bezhalogenového systému zpomalovače hoření (FR) pro PBT je nezbytné vyvážit účinnost zpomalování hoření, tepelnou stabilitu, kompatibilitu s teplotou zpracování a mechanické vlastnosti.
I. Základní kombinace zpomalovačů hoření
1. Hypofosfát hlinitý + MCA (kyanurát melaminu) + boritan zinečnatý
Mechanismus:
- Hypofosfornan hlinitý (tepelná stabilita > 300 °C): Podporuje tvorbu uhlíku v kondenzované fázi a uvolňuje PO· radikály v plynné fázi, čímž přerušuje řetězové reakce spalování.
- MCA (teplota rozkladu ~300 °C): Endotermický rozklad uvolňuje inertní plyny (NH₃, H₂O), které ředí hořlavé plyny a potlačují odkapávání taveniny.
- Boritan zinečnatý (teplota rozkladu > 300 °C): Zvyšuje tvorbu sklovitého uhlíku, snižuje kouř a dosvit.
Doporučený poměr:
Hypofosfornan hlinitý (10–15 %) + MCA (5–8 %) + boritan zinečnatý (3–5 %).
2. Povrchově modifikovaný hydroxid hořečnatý + fosfornan hlinitý + organický fosfát (např. ADP)
Mechanismus:
- Modifikovaný hydroxid hořečnatý (teplota rozkladu ~300 °C): Povrchová úprava (silan/titanát) zlepšuje disperzi a tepelnou stabilitu a zároveň absorbuje teplo pro snížení teploty materiálu.
- Organický fosfinát (např. ADP, tepelná stabilita > 300 °C): Vysoce účinný zpomalovač hoření v plynné fázi, synergicky působící se systémy fosfor-dusík.
Doporučený poměr:
Hydroxid hořečnatý (15-20 %) + fosfornan hlinitý (8-12 %) + ADP (5-8 %).
II. Volitelné synergisty
- Nano jíl/mastenek (2-3 %): Zlepšuje kvalitu uhlíku a mechanické vlastnosti a zároveň snižuje dávkování FR.
- PTFE (polytetrafluorethylen, 0,2–0,5 %): Proti odkapávající látka zabraňující hořícím kapkám.
- Silikonový prášek (2–4 %): Podporuje tvorbu hustého uhlíku, zvyšuje nehořlavost a lesk povrchu.
III. Kombinace, kterým je třeba se vyhnout
- Hydroxid hlinitý: Rozkládá se při 180–200 °C (pod teplotou zpracování PBT 220–250 °C), což vede k předčasné degradaci.
- Nemodifikovaný hydroxid hořečnatý: Vyžaduje povrchovou úpravu, aby se zabránilo aglomeraci a tepelnému rozkladu během zpracování.
IV. Doporučení pro optimalizaci výkonu
- Povrchová úprava: Pro zlepšení disperze a mezifázových vazby použijte silanové kopulační činidla na hydroxidu hořečnatém a boritanu zinečnatém.
- Kontrola teploty při zpracování: Zajistěte teplotu rozkladu FR > 250 °C, aby se zabránilo degradaci během zpracování.
- Vyvážení mechanických vlastností: Pro kompenzaci ztráty pevnosti je nutné přidat nanočástice (např. SiO₂) nebo zpevňovadla (např. POE-g-MAH).
V. Typický příklad formulace
| Zpomalovač hoření | Naplnění (hm. %) | Funkce |
|---|---|---|
| Hypofosfan hlinitý | 12 % | Primární FR (kondenzovaná + plynná fáze) |
| MCA | 6% | Plynová fáze FR, potlačení kouře |
| Boritan zinečnatý | 4% | Synergická tvorba uhlíku, potlačení kouře |
| Nano mastek | 3% | Zesílení uhlíku, mechanické vylepšení |
| PTFE | 0,3 % | Proti odkapávání |
VI. Klíčové testovací parametry
- Odolnost proti plameni: UL94 V-0 (1,6 mm), LOI > 35 %.
- Tepelná stabilita: Zbytek TGA > 25 % (600 °C).
- Mechanické vlastnosti: Pevnost v tahu > 45 MPa, vrubová rázová pevnost > 4 kJ/m².
Optimalizací poměrů lze dosáhnout účinného bezhalogenového systému zpomalujícího hoření při zachování celkového výkonu PBT.
More info., pls contact lucy@taifeng-fr.com
Čas zveřejnění: 1. července 2025
