Referenčné zloženie PBT bezhalogénovej spomaľovače horenia
Pre optimalizáciu zloženia bezhalogénových spomaľovačov horenia pre PBT je nevyhnutné vyvážiť účinnosť spomaľovania horenia, tepelnú stabilitu, kompatibilitu s teplotou spracovania a mechanické vlastnosti. Nižšie je uvedená optimalizovaná stratégia miešania s kľúčovými analýzami:
1. Kombinácie spomaľovačov horenia jadra
Možnosť 1: Hypofosfát hlinitý + MCA (kyanurát melamínu) + boritan zinočnatý
Mechanizmus:
- Hypofosforitan hlinitý (tepelná stabilita > 300 °C): Podporuje tvorbu uhlíka v kondenzovanej fáze a uvoľňuje PO· radikály v plynnej fáze, čím prerušuje reťazové reakcie spaľovania.
- MCA (rozklad pri ~300 °C): Endotermický rozklad uvoľňuje inertné plyny (NH₃, H₂O), ktoré riedia horľavé plyny a potláčajú odkvapkávanie taveniny.
- Boritan zinočnatý (rozklad > 300 °C): Zvyšuje tvorbu sklovitého uhlia, znižuje dymenie a dosvit.
Odporúčaný pomer:
- Hypofosforečnan hlinitý (10 – 15 %) + MCA (5 – 8 %) + boritan zinočnatý (3 – 5 %).
Možnosť 2: Povrchovo modifikovaný hydroxid horečnatý + fosfornan hlinitý + organický fosfát (napr. ADP)
Mechanizmus:
- Modifikovaný hydroxid horečnatý (rozklad ~300 °C): Povrchová úprava (silán/titaničitan) zlepšuje disperziu a tepelnú stabilitu; endotermické chladenie znižuje teplotu materiálu.
- Organický fosfinát (napr. ADP, tepelná stabilita > 300 °C): Vysoko účinný retardér horenia v plynnej fáze, synergicky pôsobiaci so systémami fosfor-dusík.
Odporúčaný pomer:
- Hydroxid horečnatý (15 – 20 %) + hypofosfan hlinitý (8 – 12 %) + ADP (5 – 8 %).
2. Voliteľné synergisty
- Nano-íl/mastenec (2-3 %): Zlepšuje kvalitu uhlia a mechanické vlastnosti a zároveň znižuje obsah spomaľovačov horenia.
- PTFE (0,2 – 0,5 %): Protikvapkajúci prostriedok zabraňuje horiacim kvapkám.
- Silikónový prášok (2 – 4 %): Podporuje tvorbu hustého uhlíka, zvyšuje odolnosť voči ohňu a lesk povrchu.
3. Kombinácie, ktorým sa treba vyhnúť
- Hydroxid hlinitý: Rozkladá sa pri teplote 180 – 200 °C (pod teplotou spracovania PBT 220 – 250 °C), čo vedie k predčasnej degradácii.
- Nemodifikovaný hydroxid horečnatý: Vyžaduje povrchovú úpravu, aby sa zabránilo aglomerácii a tepelnému rozkladu počas spracovania.
4. Tipy na optimalizáciu výkonu
- Povrchová úprava: Na Mg(OH)₂ a boritan zinočnatý použite silánové kopulačné činidlá na zlepšenie disperzie a medzifázových väzieb.
- Kontrola teploty pri spracovaní: Zabezpečte teplotu rozkladu spomaľovača horenia > 250 °C, aby sa predišlo degradácii.
- Vyváženie mechanických vlastností: Kompenzácia straty pevnosti pomocou nano-plnív (napr. SiO₂) alebo vystužovačov (napr. POE-g-MAH).
5. Príklad formulácie
| Spomaľovač horenia | Zaťaženie (hm. %) | Funkcia |
|---|---|---|
| Hypofosfát hlinitý | 12 % | Hlavný spomaľovač horenia (kondenzovaná + plynná fáza) |
| MCA | 6% | Plynový spomaľovač horenia, potlačenie dymu |
| Boritan zinočnatý | 4% | Synergická tvorba uhlia, redukcia dymivosti |
| Nano mastenec | 3% | Zosilnenie uhlíka, mechanické vylepšenie |
| PTFE | 0,3 % | Proti kvapkaniu |
6. Kľúčové testovacie metriky
- Odolnosť voči horeniu: UL94 V-0 (1,6 mm), LOI > 35 %.
- Tepelná stabilita: Zvyšok TGA > 25 % (600 °C).
- Mechanické vlastnosti: Pevnosť v ťahu > 45 MPa, vrubová rázová pevnosť > 4 kJ/m².
Jemným doladením pomerov je možné dosiahnuť vysokoúčinnú bezhalogénovú retardáciu horenia pri zachovaní celkového výkonu PBT.
More info., pls send email to lucy@taifeng-fr.com
Čas uverejnenia: 8. júla 2025
