Референтна формулација за PVC пламен-отпорна мастербеч
Дизајн и оптимизација на формулации на PVC пламен-ретарданти во мастербеч, со вклучување на постоечки пламен-ретарданти и клучни синергистички компоненти, насочени кон UL94 V0 пламен-ретардација (може да се прилагоди на V2 со намалување на количините на адитиви).
I. Препорака за основна формула (тврд ПВЦ)
Формулација за пластична пламен-забавувач:
| Компонента | Вчитување (тежински%) | Опис на функцијата |
|---|---|---|
| ПВЦ смола (тип SG-5) | 40-50% | Матричен материјал, по можност со ниска апсорпција на масло |
| Алуминиум хипофосфит | 12-15% | Извор на киселина за формирање на јаглен, го потиснува заблескањето |
| Цинк борат | 8-10% | Синергистичко потиснување на чад, реагира со HCl од распаѓање на PVC |
| Површински модифициран алуминиум хидроксид | 10-12% | Ендотермно ладење, бара премачкување со силански сврзувачки агенс (температурата на распаѓање се совпаѓа со обработката со ПВЦ) |
| Антимон триоксид (Sb₂O₃) | 3-5% | Синергист на јадрото, ја подобрува отпорноста на пламен преку синергија на Cl-Sb |
| Цинк молибдат (средство за сузбивање на чад) | 5-8% | Препорачан додаток, ја намалува густината на чадот (клуч за усогласеност со DIN 4102) |
| Дипентаеритритол (DPE) | 2-3% | Помош при формирање јаглен, ја подобрува контролата на топење-капење |
| Термички стабилизатор (Ca-Zn композит) | 3-4% | Од суштинско значење за спречување на термичка деградација за време на обработката |
| Пластификатор (DOP или еко-алтернатива) | 0-8% | Прилагодете ја тврдоста (опционално за тврд ПВЦ) |
| Лубрикант (калциум стеарат) | 1-1,5% | Ја подобрува обработливоста, спречува лепење на ролерот |
| Помош за обработка (ACR) | 1-2% | Ја подобрува пластификацијата и дисперзијата на мастербечот |
II. Клучни принципи за оптимизација
- Систем за синергија со отпорен на пламен
- Синергија Cl-Sb: Вродениот хлор на PVC (56%) во комбинација со 3-5% Sb₂O₃ формира SbCl₃ бариера, овозможувајќи двојно дејство на забавување на пламенот во гасна фаза/кондензирана фаза.
- Супресија на чад: Цинк молибдат + цинк борат ја намалуваат густината на чадот за >40% (ASTM E662).
- Засилување на јагленот: Алуминиум хипофосфитот + DPE генерира вкрстено поврзан фосфорен естерски јаглен на 200–250°C, компензирајќи го недостатокот на јаглен на PVC во раната фаза.
- Прилагодливост на обработката
- Усогласување на температурата: Алуминиум хипофосфитот (распаѓање ≥250°C) и површински модифициран Al(OH)₃ (стабилен до >200°C) одговараат на обработката на PVC (160–190°C).
- Обезбедување на стабилност: стабилизаторите Ca-Zn спречуваат деградација на смолата од ослободување на HCl; ACR помага во пластификацијата во системи со висок степен на полнење.
- Рамнотежа на перформансите
- Вкупно оптоварување со отпорен на пламен: 35–45%, задржување на затегнувачката цврстина ≥80% (типично ≥40 MPa за крут ПВЦ).
- За флексибилност (флексибилен ПВЦ), заменете го DOP со 8% епоксидирано соино масло (двоен пластификатор/забавувач на пламен).
III. Метрики за тестирање и валидација
Отпорност на пламен:
- UL94 V0 (дебелина од 1,6 мм)
- Ограничувачки индекс на кислород (LOI) ≥32%
Контрола на чад:
- NBS тест за чадна комора: Максимална специфична оптичка густинаDs≤150 (режим на пламен)
Механички својства:
- Затегнувачка цврстина ≥35 MPa (крута), издолжување при кинење ≥200% (флексибилна)
Термичка стабилност:
- DMA потврдува дека нема пад на модулот на 180°C.
IV. Прилагодувања на трошоците и еколошките мерки
Алтернатива со ниска цена:
- Намалете го цинк молибдатот на 3%, делумно заменете го Al(OH)₃ со Mg(OH)₂ (зголемете на 15%).
Раствор без антимон:
- Отстранете го Sb₂O₃, користете 2% алуминиум диетилфосфинат + 5% нано-каолин (малку помала ефикасност; потребна е дебелина од 3 mm за V0).
Приоритет на чад:
- Додадете 1% јаглеродна црна боја обложена со силиконска смола за дополнително да ја намалите густината на чадот за 15%.
V. Упатства за обработка
- Редослед на мешање:
ПВЦ смола → стабилизатор + лубрикант → средства за забавување на пламенот (ниска до висока густина) → пластификатор (додаден со спреј последен). - Температури на обработка:
Зони на екструдер со двоен завртка: 160°C (довод) → 170°C (топење) → 180°C (мешање) → 175°C (глава на калапот). - Концентрација на мастербеч:
Препорачливо полнење од 50%; разредете 1:1 со девствен ПВЦ за лиење со инјектирање за крајна употреба.
Оваа формулација ги балансира високата отпорност на пламен, нискиот чад и стабилноста на обработката. Се препорачуваат мали испитувања пред скалирање, со прилагодувања врз основа на формата на производот (листови, кабли итн.).
More info., pls contact lucy@taifeng-fr.com
Време на објавување: 08 јули 2025
