PBT halogenfri flamskyddsmedel referensformulering
För att optimera formuleringen av halogenfria flamskyddsmedel för PBT är det viktigt att balansera flamskyddseffektivitet, termisk stabilitet, kompatibilitet med processtemperatur och mekaniska egenskaper. Nedan följer en optimerad blandningsstrategi med viktiga analyser:
1. Kärnkombinationer av flamskyddsmedel
Alternativ 1: Aluminiumhypofosfit + MCA (melamincyanurat) + zinkborat
Mekanism:
- Aluminiumhypofosfit (termisk stabilitet > 300 °C): Främjar bildandet av förkolning i den kondenserade fasen och frigör PO·-radikaler i gasfasen för att avbryta förbränningskedjereaktioner.
- MCA (sönderdelning vid ~300 °C): Endotermisk nedbrytning frigör inerta gaser (NH₃, H₂O), vilket späder ut brandfarliga gaser och undertrycker droppande av smältan.
- Zinkborat (sönderdelning > 300°C): Förbättrar bildandet av glasartad kol, minskar rök och efterglöd.
Rekommenderat förhållande:
- Aluminiumhypofosfit (10–15 %) + MCA (5–8 %) + zinkborat (3–5 %).
Alternativ 2: Ytmodifierad magnesiumhydroxid + aluminiumhypofosfit + organiskt fosfinat (t.ex. ADP)
Mekanism:
- Modifierad magnesiumhydroxid (sönderdelning ~300 °C): Ytbehandling (silan/titanat) förbättrar dispersion och termisk stabilitet; endotermisk kylning sänker materialtemperaturen.
- Organiskt fosfinat (t.ex. ADP, termisk stabilitet > 300 °C): Mycket effektivt flamskyddsmedel i gasfas, som synergiserar med fosfor-kvävesystem.
Rekommenderat förhållande:
- Magnesiumhydroxid (15–20 %) + aluminiumhypofosfit (8–12 %) + ADP (5–8 %).
2. Valfria synergister
- Nanolera/talk (2–3 %): Förbättrar kolkvaliteten och de mekaniska egenskaperna samtidigt som den minskar belastningen av flamskyddsmedel.
- PTFE (0,2–0,5 %): Droppskyddsmedel för att förhindra brännande droppar.
- Silikonpulver (2–4 %): Främjar tät kolbildning, förbättrar flamskyddsförmågan och ytglansen.
3. Kombinationer att undvika
- Aluminiumhydroxid: Sönderfaller vid 180–200 °C (under PBT-bearbetningstemperaturen på 220–250 °C), vilket leder till för tidig nedbrytning.
- Omodifierad magnesiumhydroxid: Kräver ytbehandling för att förhindra agglomerering och termisk nedbrytning under bearbetning.
4. Tips för prestandaoptimering
- Ytbehandling: Använd silankopplingsmedel på Mg(OH)₂ och zinkborat för att förbättra dispersion och gränsytbindning.
- Kontroll av processtemperatur: Säkerställ att flamskyddsmedlets nedbrytningstemperatur är > 250 °C för att undvika nedbrytning.
- Mekanisk egenskapsbalans: Kompensera för hållfasthetsförlust med nanofyllmedel (t.ex. SiO₂) eller härdningsmedel (t.ex. POE-g-MAH).
5. Exempelformulering
| Flamskyddsmedel | Lastning (vikt%) | Fungera |
|---|---|---|
| Aluminiumhypofosfit | 12 % | Huvudsakligt flamskyddsmedel (kondenserad + gasfas) |
| MCA | 6% | Gasfas flamskyddsmedel, rökundertryckning |
| Zinkborat | 4% | Synergistisk kolbildning, rökreduktion |
| Nano Talk | 3% | Förkolningsförstärkning, mekanisk förbättring |
| PTFE- | 0,3 % | Droppfri |
6. Viktiga testmått
- Flamskydd: UL94 V-0 (1,6 mm), LOI > 35 %.
- Termisk stabilitet: TGA-rester > 25 % (600 °C).
- Mekaniska egenskaper: Draghållfasthet > 45 MPa, skårad slagstyrka > 4 kJ/m².
Genom att finjustera förhållandena kan högeffektiv halogenfri flamskyddsförmåga uppnås samtidigt som PBT:s övergripande prestanda bibehålls.
More info., pls send email to lucy@taifeng-fr.com
Publiceringstid: 8 juli 2025
