Formulă ignifugă PBT fără halogeni

Formulă ignifugă PBT fără halogeni

Pentru a dezvolta un sistem ignifug (FR) fără halogeni pentru PBT, este esențial să se echilibreze eficiența ignifugării, stabilitatea termică, compatibilitatea temperaturii de procesare și proprietățile mecanice.

I. Combinații de materiale ignifuge cu miez

1. Hipofosfit de aluminiu + MCA (cianurat de melamină) + borat de zinc

Mecanism:

• Hipofosfit de aluminiu (stabilitate termică > 300°C): Promovează formarea de carbon în faza condensată și eliberează radicali PO· în faza gazoasă pentru a întrerupe reacțiile în lanț de ardere.
• MCA (Temperatura de descompunere ~300°C): Descompunerea endotermă eliberează gaze inerte (NH₃, H₂O), diluând gazele inflamabile și suprimând picurarea topiturii.
• Borat de zinc (temperatură de descompunere > 300°C): Îmbunătățește formarea carbonizării vitroase, reducând fumul și incandescența.

Raport recomandat:
Hipofosfit de aluminiu (10-15%) + MCA (5-8%) + Borat de zinc (3-5%).

2. Hidroxid de magneziu modificat la suprafață + hipofosfit de aluminiu + fosfinat organic (de exemplu, ADP)

Mecanism:

• Hidroxid de magneziu modificat (temperatură de descompunere ~300°C): Tratamentul de suprafață (silan/titanat) îmbunătățește dispersia și stabilitatea termică, absorbind în același timp căldura pentru a reduce temperatura materialului.
• Fosfinat organic (de exemplu, ADP, stabilitate termică > 300°C): Agent ignifug în fază gazoasă extrem de eficient, sinergic cu sistemele fosfor-azot.

Raport recomandat:
Hidroxid de magneziu (15-20%) + Hipofosfit de aluminiu (8-12%) + ADP (5-8%).

II. Sinergiști opționali

• Nano-argilă/talc (2-3%): Îmbunătățește calitatea cărbunelui și proprietățile mecanice, reducând în același timp doza de FR.
• PTFE (politetrafluoroetilenă, 0,2-0,5%): Agent anti-picurare pentru a preveni arderea picăturilor.
• Pudră de silicon (2-4%): Promovează formarea unei carbonizări dense, sporind rezistența la flacără și luciul suprafeței.

III. Combinații de evitat

• Hidroxid de aluminiu: Se descompune la 180-200°C (sub temperatura de procesare PBT de 220-250°C), ducând la degradare prematură.
• Hidroxid de magneziu nemodificat: Necesită tratament de suprafață pentru a preveni aglomerarea și descompunerea termică în timpul procesării.

IV. Recomandări de optimizare a performanței

1. Tratament de suprafață: Utilizați agenți de cuplare silanici pe hidroxid de magneziu și borat de zinc pentru a îmbunătăți dispersia și legătura interfacială.
2. Controlul temperaturii de procesare: Asigurați o temperatură de descompunere FR > 250°C pentru a evita degradarea în timpul procesării.
3. Echilibrul proprietăților mecanice: Încorporarea nano-materialelor de umplutură (de exemplu, SiO₂) sau a agenților de întărire (de exemplu, POE-g-MAH) pentru a compensa pierderea de rezistență.

V. Exemplu tipic de formulare

VI. Parametri cheie de testare

• Rezistență la flacără: UL94 V-0 (1,6 mm), LOI > 35%.
• Stabilitate termică: reziduu TGA > 25% (600°C).
• Proprietăți mecanice: Rezistență la tracțiune > 45 MPa, impact crestat > 4 kJ/m².

Prin optimizarea rapoartelor, se poate obține un sistem eficient de ignifugare fără halogeni, menținând în același timp performanța generală a PBT.

More info., pls contact lucy@taifeng-fr.com