Полипропилен (PP) UL94 V0 и V2 формулации за забавување на пламенот

Полипропилен (PP) UL94 V0 и V2 формулации за забавување на пламенот

Полипропиленот (PP) е широко користен термопластичен полимер, но неговата запаливост ја ограничува неговата примена во одредени области. За да се задоволат различните барања за отпорност на пламен (како што се UL94 V0 и V2 класи), може да се вградат средства за забавување на пламенот за да се зголеми отпорноста на пламенот на PP. Подолу е даден детален вовед во формулациите на PP за отпорност на пламен за UL94 V0 и V2 класи, вклучувајќи избор на средства за забавување на пламенот, дизајн на формулацијата, техники на обработка и тестирање на перформансите.

1. Вовед во оценките за отпорност на пламен на UL94

UL94 е стандард за запаливост развиен од Underwriters Laboratories (UL) за проценка на отпорноста на пламен на пластичните материјали. Вообичаените оценки за отпорност на пламен вклучуваат:

• V0Највисок степен на отпорност на пламен, што бара примероците сами да се изгаснат во рок од 10 секунди при тест за вертикално согорување без палење на памук со капење.
• V2Понизок степен на отпорност на пламен, што им овозможува на примероците сами да се изгаснат во рок од 30 секунди при тест за вертикално согорување, а воедно дозволува капење што може да го запали памукот.

2. V0 пламен-отпорна PP формулација

V0 пламен-забавувачот PP бара одлична отпорност на пламен, што обично се постигнува со вклучување на високоефикасни средства за забавување на пламенот и оптимизирање на формулацијата.

2.1 Избор на пламен-ретардант

• Бромирани средства за забавување на пламенотКако што се декабромодифенил етер (DBDPO) и тетрабромобисфенол А (TBBPA), кои нудат висока ефикасност, но може да бидат помалку еколошки.
• Средства за забавување на пламенот на база на фосфорКако што се амониум полифосфат (APP) и црвен фосфор, кои се поеколошки и поефикасни.
• Интумесцентни средства за забавување на пламенот (IFR)Се состои од извор на киселина, извор на јаглерод и извор на гас, што обезбедува еколошка и ефикасна отпорност на пламен.
• Магнезиум хидроксид (Mg(OH)₂) или алуминиум хидроксид (Al(OH)₃): Еколошки неоргански средства за забавување на пламенот, но потребни се високи нивоа на оптоварување.

2.2 Типична формулација

• ПП смола: 100 фреги (по тежина, исто како подолу).
• Запален пламен (IFR): 20–30 часа.
• Магнезиум хидроксид: 10–20 часа.
• Средство против капење: 0,5–1 phr (на пр., политетрафлуороетилен, PTFE).
• Лубрикант: 0,5–1 phr (на пр., цинк стеарат).
• Антиоксиданс: 0,2–0,5 фреквенции.

2.3 Техники на обработка

• Мешање: Рамномерно измешајте ја ПП смолата, средствата за забавување на пламенот и другите адитиви во мешалка со голема брзина.
• Екструзија и пелетизацијаКористете екструдер со двоен завртка на 180–220°C за да произведувате пелети.
• Инјектирање во обликувањеКалапете ги пелетите во тест примероци со помош на машина за лиење со вбризгување.

2.4 Тестирање на перформансите

• UL94 тест за вертикално согорувањеПримероците мора да ги исполнуваат барањата на V0 (самогаснење во рок од 10 секунди, без палење на памукот од капки).
• Тестирање на механички својстваОценете ја цврстината на истегнување, цврстината на удар итн., за да се осигурате дека перформансите на материјалот ги исполнуваат барањата за примена.

3. V2 Дизајн на формулација со отпорен на пламен PP

V2 пламен-отпорниот PP има пониски барања за отпорност на пламен и може да се постигне со умерено оптоварување со средство за забавување на пламенот.

3.1 Избор на средства за забавување на пламенот

• Бромирани средства за забавување на пламенотКако што се DBDPO или TBBPA, кои бараат само мали количини за да се постигне V2.
• Средства за забавување на пламенот на база на фосфорКако што се црвениот фосфор или фосфатите, кои нудат еколошки решенија.
• Магнезиум хидроксид (Mg(OH)₂) или алуминиум хидроксид (Al(OH)₃)Еколошки е, но бара поголеми оптоварувања.

3.2 Типична формулација

• ПП смола: 100 фр.
• Бромиран пламен-забавувач: 5–10 часа.
• Антимон триоксид (Sb₂O₃): 2–3phr (како синергист).
• Средство против капење: 0,5–1 phr (на пр., PTFE).
• Лубрикант: 0,5–1 phr (на пр., цинк стеарат).
• Антиоксиданс: 0,2–0,5 фреквенции.

3.3 Техники на обработка

• Исто како и обработката со V0-квалитет (мешање, екструдирање, лиење со вбризгување).

3.4 Тестирање на перформансите

• UL94 тест за вертикално согорувањеПримероците мора да ги исполнуваат барањата V2 (самогаснење во рок од 30 секунди, дозволено е капење).
• Тестирање на механички својстваОбезбедете перформанси на материјалот што ги задоволуваат потребите на апликацијата.

4. Споредба помеѓу формулациите V0 и V2

4.1 Вчитување со пламен-забавувач

• V0 бара поголеми оптоварувања (на пр., 20–30phr IFR или 10–20phr Mg(OH)₂).
• V2 бара помали оптоварувања (на пр., бромирани средства за забавување на пламенот од 5–10phr).

4.2 Ефикасност на отпорност на пламен

• V0 обезбедува супериорна отпорност на пламен за построги барања.

4.3 Механички својства

• Формулациите на V0 можат значително да влијаат на механичките својства (на пр., отпорност на удар, отпорност на истегнување) поради поголемата содржина на адитиви.
• V2 формулациите имаат помало влијание врз механичките перформанси.

4.4 Влијание врз животната средина

• Формулациите на V0 често користат еколошки средства за забавување на пламенот (на пр., IFR, Mg(OH)₂).
• Формулациите V2 може да користат бромирани средства за забавување на пламенот, кои се помалку еколошки.

5. Препораки за оптимизација на формулацијата

5.1 Синергизам на пламен-ретардант

• Комбинирањето на различни средства за забавување на пламенот (на пр., IFR + Mg(OH)₂, бромиран + Sb₂O₃) може да ја зголеми отпорноста на пламенот и да го намали оптоварувањето.

5.2 Модификација на површината

• Модифицирањето на неорганските средства за забавување на пламенот (на пр., Mg(OH)₂, Al(OH)₃) ја подобрува компатибилноста со PP, подобрувајќи ги механичките својства.

5.3 Оптимизација на обработката

• Контролирањето на параметрите за екструдирање/вбризгување (температура, притисок, брзина на завртката) обезбедува рамномерна дисперзија и спречува деградација.

6. Заклучок

Дизајнот на V0 и V2 формулации од PP отпорни на пламен зависи од специфичните барања за отпорност на пламен и сценарија на примена.

• V0 формулацииобично користат високоефикасни средства за забавување на пламенот (на пр., IFR, Mg(OH)₂) и оптимизиран синергизам за да се исполнат строгите стандарди.
• V2 формулацииможе да се постигне помала отпорност на пламен со минимални адитиви (на пр., бромирани средства за забавување на пламенот).

Во практични апликации, фактори како што се отпорност на пламен, механички перформанси, влијание врз животната средина и цена мора да се избалансираат за да се оптимизираат формулациите и техниките на обработка.

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