PBT halogenfri flammehæmmende formulering
For at udvikle et halogenfrit flammehæmmende (FR) system til PBT er det vigtigt at afbalancere flammehæmmende effektivitet, termisk stabilitet, kompatibilitet med procestemperatur og mekaniske egenskaber.
I. Kombinationer af flammehæmmende midler i kernen
1. Aluminiumhypophosphit + MCA (melamincyanurat) + zinkborat
Mekanisme:
- Aluminiumhypophosphit (termisk stabilitet > 300°C): Fremmer dannelsen af forkul i den kondenserede fase og frigiver PO·-radikaler i gasfasen for at afbryde forbrændingskædereaktioner.
- MCA (Nedbrydningstemperatur ~300°C): Endoterm nedbrydning frigiver inerte gasser (NH₃, H₂O), der fortynder brandfarlige gasser og undertrykker drypning af smelten.
- Zinkborat (nedbrydningstemperatur > 300°C): Forstærker dannelsen af glasagtig forkulning, reducerer røg og efterglød.
Anbefalet forhold:
Aluminiumhypophosphit (10-15%) + MCA (5-8%) + zinkborat (3-5%).
2. Overflademodificeret magnesiumhydroxid + aluminiumhypophosphit + organisk fosfinat (f.eks. ADP)
Mekanisme:
- Modificeret magnesiumhydroxid (nedbrydningstemperatur ~300°C): Overfladebehandling (silan/titanat) forbedrer dispersion og termisk stabilitet, samtidig med at den absorberer varme for at sænke materialetemperaturen.
- Organisk fosfinat (f.eks. ADP, termisk stabilitet > 300°C): Meget effektiv gasfaseflammehæmmer, der synergistisk fungerer med fosfor-nitrogensystemer.
Anbefalet forhold:
Magnesiumhydroxid (15-20%) + aluminiumhypophosphit (8-12%) + ADP (5-8%).
II. Valgfrie synergister
- Nano-ler/talkum (2-3%): Forbedrer forkullet kvalitet og mekaniske egenskaber, samtidig med at doseringen af frafiltret reduceres.
- PTFE (polytetrafluorethylen, 0,2-0,5%): Antidrypmiddel, der forhindrer brændende dråber.
- Silikonepulver (2-4%): Fremmer dannelse af tæt forkulning, forbedrer flammehæmning og overfladeglans.
III. Kombinationer, der skal undgås
- Aluminiumhydroxid: Nedbrydes ved 180-200 °C (under PBT-forarbejdningstemperatur på 220-250 °C), hvilket fører til for tidlig nedbrydning.
- Umodificeret magnesiumhydroxid: Kræver overfladebehandling for at forhindre agglomerering og termisk nedbrydning under forarbejdning.
IV. Anbefalinger til optimering af ydeevne
- Overfladebehandling: Brug silankoblingsmidler på magnesiumhydroxid og zinkborat for at forbedre dispersion og grænsefladebinding.
- Kontrol af forarbejdningstemperatur: Sørg for, at FR-nedbrydningstemperaturen er > 250 °C for at undgå nedbrydning under forarbejdning.
- Mekanisk egenskabsbalance: Inkorporer nanofyldstoffer (f.eks. SiO₂) eller hærdningsmidler (f.eks. POE-g-MAH) for at kompensere for styrketab.
V. Typisk formuleringseksempel
| Flammehæmmende | Indlæsning (vægt%) | Fungere |
|---|---|---|
| Aluminiumhypophosphit | 12% | Primær FR (kondenseret + gasfase) |
| MCA | 6% | Gasfase FR, røgdæmpning |
| Zinkborat | 4% | Synergistisk kuldannelse, røgundertrykkelse |
| Nano Talkum | 3% | Forstærkning af trækul, mekanisk forbedring |
| PTFE-materiale | 0,3% | Anti-dryp |
VI. Vigtige testparametre
- Flammehæmning: UL94 V-0 (1,6 mm), LOI > 35 %.
- Termisk stabilitet: TGA-rester > 25% (600°C).
- Mekaniske egenskaber: Trækstyrke > 45 MPa, hakslag > 4 kJ/m².
Ved at optimere forholdene kan der opnås et effektivt halogenfrit flammehæmmende system, samtidig med at PBT's samlede ydeevne opretholdes.
More info., pls contact lucy@taifeng-fr.com
Opslagstidspunkt: 1. juli 2025
