Референтна формулација мастербача са ПВЦ отпорним на пламен
Дизајн и оптимизација формулација мастербача ПВЦ-а за успоравање пламена, укључујући постојеће успориваче пламена и кључне синергијске компоненте, циљајући на успоравање пламена UL94 V0 (подесиво на V2 смањењем количине адитива).
I. Препорука за основну формулу (крути ПВЦ)
Формулација пластичног отпорног на пламен:
| Компонента | Пуњење (теж.%) | Опис функције |
|---|---|---|
| ПВЦ смола (тип СГ-5) | 40-50% | Материјални материјал, пожељно ниске апсорпције уља |
| Алуминијум хипофосфит | 12-15% | Извор киселине за стварање угља, сузбија накнадно светљење |
| Цинк борат | 8-10% | Синергистичко сузбијање дима, реагује са HCl из разградње PVC-а |
| Површински модификовани алуминијум хидроксид | 10-12% | Ендотермно хлађење, захтева премаз силанским средством за везивање (температура разлагања одговара обради ПВЦ-а) |
| Антимон триоксид (Sb₂O₃) | 3-5% | Основни синергист, побољшава отпорност на пламен путем синергије Cl-Sb |
| Цинк молибдат (средство за сузбијање дима) | 5-8% | Препоручени адитив, смањује густину дима (кључно за усклађеност са DIN 4102) |
| Дипентаеритритол (DPE) | 2-3% | Помоћ за угљенисање, побољшава контролу капања растопљеног материјала |
| Термички стабилизатор (Ca-Zn композит) | 3-4% | Неопходно је спречити термичку деградацију током обраде |
| Пластификатор (DOP или еко-алтернатива) | 0-8% | Подесите тврдоћу (опционо за крути ПВЦ) |
| Лубрикант (калцијум стеарат) | 1-1,5% | Побољшава обрадивост, спречава лепљење ваљка |
| Помоћ при преради (ACR) | 1-2% | Побољшава пластификацију и дисперзију мастербача |
II. Кључни принципи оптимизације
- Синергијски систем отпорности на пламен
- Cl-Sb синергија: Хлор који је својствен PVC-у (56%) у комбинацији са 3-5% Sb₂O₃ формира SbCl₃ баријеру, омогућавајући двоструко дејство успоравања пламена у гасној фази/кондензованој фази.
- Супресија дима: Цинк молибдат + цинк борат смањују густину дима за >40% (ASTM E662).
- Побољшање угљенисања: Алуминијум хипофосфит + DPE генерише умрежени угљенисани фосфорни естар на 200–250°C, надокнађујући недостатак угљенисања PVC-а у раној фази.
- Прилагодљивост обраде
- Усклађивање температуре: Алуминијум хипофосфит (разлагање ≥250°C) и површински модификовани Al(OH)₃ (стабилан на >200°C) погодни су за обраду ПВЦ-а (160–190°C).
- Осигурање стабилности: Ca-Zn стабилизатори спречавају деградацију смоле услед ослобађања HCl; ACR помаже пластификацији у системима са високим садржајем пунила.
- Равнотежа учинка
- Укупно пуњење успоривача пламена: 35–45%, задржавање затезне чврстоће ≥80% (типично ≥40 MPa за крути PVC).
- За флексибилност (флексибилни ПВЦ), замените DOP са 8% епоксидованим сојиним уљем (двоструки пластификатор/успоривач пламена).
III. Метрике тестирања и валидације
Отпорност на пламен:
- UL94 V0 (дебљина 1,6 mm)
- Гранични индекс кисеоника (LOI) ≥32%
Контрола дима:
- Тест димне коморе NBS: Максимална специфична оптичка густинаDs≤150 (пламени режим)
Механичка својства:
- Затезна чврстоћа ≥35 MPa (круто), издужење при прекиду ≥200% (флексибилно)
Термичка стабилност:
- ДМА потврђује да нема пада модула на 180°C.
IV. Трошкови и еколошки прихватљива прилагођавања
Јефтина алтернатива:
- Смањите цинк молибдат на 3%, делимично замените Al(OH)₃ са Mg(OH)₂ (повећајте на 15%).
Раствор без антимона:
- Уклоните Sb₂O₃, користите 2% алуминијум диетилфосфината + 5% нано-каолина (нешто нижа ефикасност; потребна је дебљина од 3 мм за V0).
Приоритет дима:
- Додајте 1% силиконске смоле обложене чађи да бисте додатно смањили густину дима за 15%.
V. Смернице за обраду
- Редослед мешања:
ПВЦ смола → стабилизатор + мазиво → успоривачи пламена (ниске до високе густине) → пластификатор (додаје се спрејом последњи). - Температуре обраде:
Зоне двошненог екструдера: 160°C (довод) → 170°C (топљење) → 180°C (мешање) → 175°C (глава за нарезивање). - Концентрација мастербача:
Препоручује се пуњење од 50%; разблажити 1:1 са девственим ПВЦ-ом за крајњу употребу бризгањем.
Ова формулација уравнотежује високу отпорност на пламен, ниско димљење и стабилност обраде. Препоручују се испитивања у малом обиму пре употребе, са прилагођавањима на основу облика производа (плоче, каблови итд.).
More info., pls contact lucy@taifeng-fr.com
Време објаве: 08.07.2025.
