Referenční složení bezhalogenové PBT zpomalující hoření

Referenční složení bezhalogenové PBT zpomalující hoření

Pro optimalizaci složení bezhalogenových zpomalovačů hoření pro PBT je nezbytné vyvážit účinnost zpomalování hoření, tepelnou stabilitu, kompatibilitu s teplotou zpracování a mechanické vlastnosti. Níže je uvedena optimalizovaná strategie míchání s klíčovými analýzami:

1. Kombinace zpomalovačů hoření jádra

Možnost 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 (rozklad při ~300 °C): Endotermický rozklad uvolňuje inertní plyny (NH₃, H₂O), které ředí hořlavé plyny a potlačují odkapávání taveniny.
• Boritan zinečnatý (rozklad > 300 °C): Zvyšuje tvorbu sklovitého uhlíku, snižuje kouř a dosvit.

Doporučený poměr:

• Hypofosfornan hlinitý (10–15 %) + MCA (5–8 %) + boritan zinečnatý (3–5 %).

Možnost 2: Povrchově modifikovaný hydroxid hořečnatý + fosfornan hlinitý + organický fosfát (např. ADP)

Mechanismus:

• Modifikovaný hydroxid hořečnatý (rozklad ~300 °C): Povrchová úprava (silan/titanát) zlepšuje disperzi a tepelnou stabilitu; endotermické chlazení snižuje teplotu 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 %).

2. Volitelné synergisty

• Nano-jíl/mastenek (2-3 %): Zlepšuje kvalitu uhlíku a mechanické vlastnosti a zároveň snižuje množství zpomalovačů hoření.
• PTFE (0,2–0,5 %): Proti odkapávající prostředek zabraňující hořícím kapkám.
• Silikonový prášek (2–4 %): Podporuje tvorbu hustého uhlíku, zvyšuje nehořlavost a lesk povrchu.

3. 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.

4. Tipy pro optimalizaci výkonu

• Povrchová úprava: Pro zlepšení disperze a mezifázových vazeb použijte silanové kopulační činidla na Mg(OH)₂ a boritan zinečnatý.
• Kontrola teploty při zpracování: Zajistěte teplotu rozkladu zpomalovače hoření > 250 °C, aby se zabránilo degradaci.
• Vyvážení mechanických vlastností: Kompenzace ztráty pevnosti pomocí nano-plniv (např. SiO₂) nebo zpevňovačů (např. POE-g-MAH).

5. Příklad formulace

6. Klíčové metriky testování

• 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.

Jemným doladěním poměrů lze dosáhnout vysoce účinné bezhalogenové zpomalovací ochrany při zachování celkového výkonu PBT.

More info., pls send email to lucy@taifeng-fr.com