PBT halogenfri flammehæmmende referenceformulering
For at optimere formuleringen af halogenfri flammehæmmere til PBT er det vigtigt at afbalancere flammehæmmende effektivitet, termisk stabilitet, kompatibilitet med procestemperatur og mekaniske egenskaber. Nedenfor er en optimeret blandingsstrategi med nøgleanalyser:
1. Kombinationer af flammehæmmende midler i kernen
Mulighed 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 (nedbrydning ved ~300°C): Endoterm nedbrydning frigiver inerte gasser (NH₃, H₂O), der fortynder brandfarlige gasser og undertrykker drypning af smelten.
- Zinkborat (nedbrydning > 300°C): Forstærker dannelsen af glasagtig forkulning, reducerer røg og efterglød.
Anbefalet forhold:
- Aluminiumhypophosphit (10-15%) + MCA (5-8%) + zinkborat (3-5%).
Mulighed 2: Overflademodificeret magnesiumhydroxid + aluminiumhypophosphit + organisk fosfinat (f.eks. ADP)
Mekanisme:
- Modificeret magnesiumhydroxid (nedbrydning ~300°C): Overfladebehandling (silan/titanat) forbedrer dispersion og termisk stabilitet; endotermisk afkøling sænker 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%).
2. Valgfrie synergister
- Nano-ler/talkum (2-3%): Forbedrer forkullet kvalitet og mekaniske egenskaber, samtidig med at det reducerer mængden af flammehæmmende stoffer.
- PTFE (0,2-0,5%): Antidrypmiddel, der forhindrer brændende dråber.
- Silikonepulver (2-4%): Fremmer dannelse af tæt forkulning, forbedrer flammehæmning og overfladeglans.
3. 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.
4. Tips til optimering af ydeevne
- Overfladebehandling: Brug silankoblingsmidler på Mg(OH)₂ og zinkborat for at forbedre dispersion og grænsefladebinding.
- Forarbejdningstemperaturkontrol: Sørg for, at flammehæmmende middel har en nedbrydningstemperatur på > 250 °C for at undgå nedbrydning.
- Mekanisk egenskabsbalance: Kompenser for styrketab ved hjælp af nanofyldstoffer (f.eks. SiO₂) eller hærdningsmidler (f.eks. POE-g-MAH).
5. Eksempelformulering
| Flammehæmmende | Indlæsning (vægt%) | Fungere |
|---|---|---|
| Aluminiumhypophosphit | 12% | Primær flammehæmmende middel (kondenseret + gasfase) |
| MCA | 6% | Gasfase flammehæmmende, røgdæmpning |
| Zinkborat | 4% | Synergistisk kuldannelse, røgreduktion |
| Nano Talkum | 3% | Forstærkning af trækul, mekanisk forbedring |
| PTFE-materiale | 0,3% | Anti-dryp |
6. Vigtige testmålinger
- 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 finjustere forholdene kan man opnå høj effektiv halogenfri flammehæmning, samtidig med at PBT's samlede ydeevne opretholdes.
More info., pls send email to lucy@taifeng-fr.com
Opslagstidspunkt: 8. juli 2025
