Formulasi Kalis Api Bebas Halogen PBT

Formulasi Kalis Api Bebas Halogen PBT

Untuk membangunkan sistem kalis api (FR) bebas halogen untuk PBT, adalah penting untuk mengimbangi kecekapan kalis api, kestabilan terma, keserasian suhu pemprosesan dan sifat mekanikal.

I. Gabungan Kalis Api Teras

1. Aluminium Hipofosfit + MCA (Melamin Sianurat) + Zink Borat

Mekanisme:

• Aluminium Hipofosfit (Kestabilan terma > 300°C): Menggalakkan pembentukan arang dalam fasa terkondensasi dan melepaskan radikal PO· dalam fasa gas untuk mengganggu tindak balas rantai pembakaran.
• MCA (Suhu penguraian ~300°C): Penguraian endotermik membebaskan gas lengai (NH₃, H₂O), mencairkan gas mudah terbakar dan menyekat titisan leburan.
• Zink Borat (Suhu penguraian > 300°C): Meningkatkan pembentukan arang berkaca, mengurangkan asap dan cahaya selepas bercahaya.

Nisbah yang Disyorkan:
Aluminium Hipofosfit (10-15%) + MCA (5-8%) + Zink Borat (3-5%).

2. Magnesium Hidroksida yang Diubah Suai Permukaan + Aluminium Hipofosfit + Fosfinat Organik (cth., ADP)

Mekanisme:

• Magnesium Hidroksida Terubah Suai (Suhu penguraian ~300°C): Rawatan permukaan (silana/titanat) meningkatkan penyebaran dan kestabilan terma sambil menyerap haba untuk menurunkan suhu bahan.
• Fosfinat Organik (cth., ADP, Kestabilan terma > 300°C): Kalis api fasa gas yang sangat berkesan, bersinergi dengan sistem fosforus-nitrogen.

Nisbah yang Disyorkan:
Magnesium Hidroksida (15-20%) + Aluminium Hipofosfit (8-12%) + ADP (5-8%).

II. Sinergis Pilihan

• Nano Clay/Talk (2-3%): Meningkatkan kualiti arang dan sifat mekanikal sambil mengurangkan dos FR.
• PTFE (Politetrafluoroetilena, 0.2-0.5%): Agen anti-titisan untuk mengelakkan titisan terbakar.
• Serbuk Silikon (2-4%): Menggalakkan pembentukan arang yang padat, meningkatkan kalis api dan kilauan permukaan.

III. Kombinasi yang Perlu Dielakkan

• Aluminium Hidroksida: Terurai pada suhu 180-200°C (di bawah suhu pemprosesan PBT iaitu 220-250°C), yang membawa kepada degradasi pramatang.
• Magnesium Hidroksida Tidak Diubah Suai: Memerlukan rawatan permukaan untuk mencegah penggumpalan dan penguraian terma semasa pemprosesan.

IV. Cadangan Pengoptimuman Prestasi

1. Rawatan Permukaan: Gunakan agen gandingan silana pada magnesium hidroksida dan zink borat untuk meningkatkan penyebaran dan ikatan antara muka.
2. Kawalan Suhu Pemprosesan: Pastikan suhu penguraian FR > 250°C untuk mengelakkan degradasi semasa pemprosesan.
3. Keseimbangan Sifat Mekanikal: Masukkan pengisi nano (contohnya, SiO₂) atau pengeras (contohnya, POE-g-MAH) untuk mengimbangi kehilangan kekuatan.

V. Contoh Formulasi Lazim

VI. Parameter Pengujian Utama

• Kalis Api: UL94 V-0 (1.6mm), LOI > 35%.
• Kestabilan Terma: Sisa TGA > 25% (600°C).
• Sifat Mekanikal: Kekuatan tegangan > 45 MPa, hentaman bertakuk > 4 kJ/m².

Dengan mengoptimumkan nisbah, sistem kalis api bebas halogen yang cekap dapat dicapai sambil mengekalkan prestasi keseluruhan PBT.

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