Formulasi Rujukan Masterbatch Kalis Api PVC
Reka bentuk dan pengoptimuman formulasi masterbatch kalis api PVC, menggabungkan kalis api sedia ada dan komponen sinergi utama, menyasarkan kalis api UL94 V0 (boleh dilaraskan kepada V2 dengan mengurangkan jumlah bahan tambahan).
I. Cadangan Formula Asas (PVC Tegar)
Formulasi Kalis Api Plastik:
| Komponen | Pemuatan (wt%) | Penerangan Fungsi |
|---|---|---|
| Resin PVC (jenis SG-5) | 40-50% | Bahan matriks, sebaik-baiknya gred penyerapan minyak yang rendah |
| Aluminium hipofosfat | 12-15% | Sumber asid untuk pembentukan arang, menyekat cahaya selepas matahari |
| Zink borat | 8-10% | Penindasan asap sinergistik, bertindak balas dengan HCl daripada penguraian PVC |
| Aluminium hidroksida yang diubah suai permukaan | 10-12% | Penyejukan endotermik, memerlukan salutan agen gandingan silana (suhu penguraian sepadan dengan pemprosesan PVC) |
| Antimoni trioksida (Sb₂O₃) | 3-5% | Sinergi teras, meningkatkan kalis api melalui sinergi Cl-Sb |
| Zink molibdat (penahan asap) | 5-8% | Bahan tambahan yang disyorkan, mengurangkan ketumpatan asap (kunci untuk pematuhan DIN 4102) |
| Dipentaerythritol (DPE) | 2-3% | Bantuan pembentukan arang, meningkatkan kawalan titisan lebur |
| Penstabil haba (komposit Ca-Zn) | 3-4% | Penting untuk mencegah degradasi haba semasa pemprosesan |
| Plasticizer (DOP atau eko-alternatif) | 0-8% | Laraskan kekerasan (pilihan untuk PVC tegar) |
| Pelincir (kalsium stearat) | 1-1.5% | Meningkatkan kebolehprosesan, mencegah penggelek melekat |
| Bantuan pemprosesan (ACR) | 1-2% | Meningkatkan plastifikasi dan penyebaran masterbatch |
II. Prinsip Pengoptimuman Utama
- Sistem Sinergi Kalis Api
- Sinergi Cl-Sb: Klorin semula jadi PVC (56%) yang digabungkan dengan 3-5% Sb₂O₃ membentuk penghalang SbCl₃, membolehkan kalis api tindakan dua hala fasa gas/fasa terkondensasi.
- Penekanan Asap: Zink molibdat + zink borat mengurangkan ketumpatan asap sebanyak >40% (ASTM E662).
- Peningkatan Arang: Aluminium hipofosfat + DPE menghasilkan arang ester fosforik berangkai silang pada suhu 200–250°C, mengimbangi kekurangan arang peringkat awal PVC.
- Kebolehsuaian Pemprosesan
- Padanan Suhu: Hipofosfit aluminium (penguraian ≥250°C) dan Al(OH)₃ yang diubah suai permukaan (stabil hingga >200°C) sesuai dengan pemprosesan PVC (160–190°C).
- Jaminan Kestabilan: Penstabil Ca-Zn menghalang degradasi resin daripada pembebasan HCl; ACR membantu plastifikasi dalam sistem pengisi tinggi.
- Baki Prestasi
- Jumlah beban kalis api: 35–45%, pengekalan kekuatan tegangan ≥80% (biasanya ≥40 MPa untuk PVC tegar).
- Untuk fleksibiliti (PVC fleksibel), gantikan DOP dengan 8% minyak kacang soya terepoksida (pemplastik dwi/kalis api).
III. Metrik Pengujian & Pengesahan
Ketahanan Api:
- UL94 V0 (ketebalan 1.6 mm)
- Indeks Oksigen Pengehad (LOI) ≥32%
Kawalan Asap:
- Ujian kebuk asap NBS: Ketumpatan optik khusus maksimumDs≤150 (mod penyalaan)
Sifat Mekanikal:
- Kekuatan tegangan ≥35 MPa (tegar), pemanjangan pada putus ≥200% (fleksibel)
Kestabilan Terma:
- DMA mengesahkan tiada penurunan modulus pada 180°C.
IV. Pelarasan Kos & Mesra Alam
Alternatif Kos Rendah:
- Kurangkan zink molibdat kepada 3%, gantikan sebahagian Al(OH)₃ dengan Mg(OH)₂ (tingkatkan kepada 15%).
Larutan Bebas Antimoni:
- Keluarkan Sb₂O₃, gunakan 2% aluminium dietilfosfat + 5% nano-kaolin (kecekapan yang sedikit lebih rendah; memerlukan ketebalan 3 mm untuk V0).
Keutamaan Asap:
- Tambahkan 1% karbon hitam bersalut resin silikon untuk mengurangkan lagi ketumpatan asap sebanyak 15%.
V. Garis Panduan Pemprosesan
- Urutan Pencampuran:
Resin PVC → penstabil + pelincir → kalis api (ketumpatan rendah hingga tinggi) → pemplastik (semburan ditambah terakhir). - Suhu Pemprosesan:
Zon penyemperit skru berkembar: 160°C (pemakanan) → 170°C (lebur) → 180°C (pencampuran) → 175°C (kepala acuan). - Kepekatan Masterbatch:
Syorkan pemuatan 50%; cairkan 1:1 dengan PVC dara untuk pengacuan suntikan kegunaan akhir.
Formulasi ini mengimbangi kalis api yang tinggi, asap yang rendah dan kestabilan pemprosesan. Percubaan berskala kecil dinasihatkan sebelum penskalaan, dengan pelarasan berdasarkan bentuk produk (helaian, kabel, dll.).
More info., pls contact lucy@taifeng-fr.com
Masa siaran: 8 Julai 2025
