Formulazzjoni ta' referenza għal ritardanti tal-fjammi għal SK Polyester ES500 (klassifikazzjoni UL94 V0).
I. Approċċ tad-Disinn tal-Formulazzjoni
- Kompatibilità tas-Sottostrat
- SK Polyester ES500: Poliester termoplastiku b'temperatura tipika tal-ipproċessar ta' 220–260°C. Ir-ritardant tal-fjammi għandu jiflaħ din il-medda ta' temperatura.
- Rekwiżiti Ewlenin: Ibbilanċja r-ritardanza tal-fjammi (V0), il-proprjetajiet mekkaniċi (saħħa tat-tensjoni/impatt), u l-fluwidità tal-ipproċessar.
- Sistema Sinerġistika Ritardant tal-Fjammi
- Idrossidu tal-Aluminju Ultrafin (ATH): Ritardant tal-fjammi primarju, deidrazzjoni endotermika. It-tagħbija trid tibbilanċja r-ritardanza tal-fjammi u l-proprjetajiet mekkaniċi.
- Ipofosfit tal-Aluminju: Sinerġist li jifforma l-karbonju, jaħdem mal-ATH biex joħloq effett sinerġistiku bejn il-fosfru u l-aluminju, u jtejjeb il-kwalità tal-karbonju.
- Borat taż-Żingu: Saħħaħ il-faħam, jrażżan id-duħħan, u jifforma barriera densa bl-ATH.
- MCA (Melamine Cyanurate): Ritardant tal-fjammi f'fażi gassuża, jiddilwixxi l-ossiġnu u jinibixxi t-taqtir tat-tidwib.
II. Formulazzjoni Rakkomandata (Perċentwal tal-Piż)
| Komponent | Proporzjon | Noti tal-Ipproċessar |
|---|---|---|
| Poliester SK ES500 | 45–50% | Reżina bażi; agħżel grad ta' fluwidità għolja biex tikkumpensa għall-viskożità tal-filler. |
| ATH ultrafin | 25–30% | Modifikat fil-wiċċ b'aġent ta' akkoppjar tas-silane (KH-550), D50 < 3 μm. |
| Ipofosfit tal-Aluminju | 10–12% | Reżistenti għas-sħana (>300°C), imħallat minn qabel ma' ATH u miżjud fi stadji. |
| Borat taż-Żingu | 6–8% | Miżjud bl-MCA biex tiġi evitata ħsara strutturali minn shear għoli. |
| MCA | 4–5% | Temperatura tal-proċess < 250°C, tixrid b'veloċità baxxa. |
| Dispersant | 2–3% | Dispersant kompatibbli mal-poliester (eż., BYK-161) + kompost tax-xama' tal-polietilene. |
| Aġent tal-akkoppjar (KH-550) | 1% | Jittratta minn qabel l-ATH u l-ipofosfit tal-aluminju; immersjoni fl-etanol segwita minn tnixxif. |
| Aġent Kontra t-Tqattar | 0.5–1% | Mikrotrab tal-PTFE biex jrażżan it-tqabbid tat-tidwib. |
| Għajnuna għall-Ipproċessar | 0.5% | Stearat taż-żingu (lubrikazzjoni u kontra t-twaħħil). |
III. Kontrolli Ewlenin tal-Proċess
- Ottimizzazzjoni tad-Dispersjoni
- Pretrattament: Xarrab l-ATH u l-ipofosfit tal-aluminju f'soluzzjoni ta' 1% etanol KH-550 għal sagħtejn, imbagħad nixxef f'80°C.
- Sekwenza tat-Taħlit:
- Reżina bażi + dispersant + aġent ta' akkoppjar → Taħlit b'veloċità baxxa (500 rpm, 5 min).
- Żid ATH/ipofosfit tal-aluminju modifikat → Shear b'veloċità għolja (2500 rpm, 20 min).
- Żid borat taż-żingu/MCA/PTFE → Taħlit b'veloċità baxxa (800 rpm, 10 min).
- Tagħmir: Estrużur b'żewġ viti (żoni tat-temperatura: żona ta' tmigħ 200°C, żona ta' tidwib 230°C, die 220°C).
- Kontroll tat-Temperatura tal-Ipproċessar
- Kun żgur li t-temperatura tat-tidwib hija < 250°C biex tevita d-dekompożizzjoni tal-MCA (l-MCA tiddikomponi f'250–300°C).
- Kessaħ il-gerbub bl-ilma wara l-estrużjoni biex tevita l-migrazzjoni tar-ritardanti tal-fjammi.
IV. Mekkaniżmu Sinerġistiku Ritardant tal-Fjammi
- ATH + Ipofosfit tal-Aluminju
- L-ATH jassorbi s-sħana u jirrilaxxa l-fwar tal-ilma, u b'hekk jiddilwixxi l-gassijiet fjammabbli.
- L-ipofosfit tal-aluminju jikkatalizza l-formazzjoni ta' karbonju dens (AlPO₄), u jimblokka t-trasferiment tas-sħana.
- Borat taż-Żingu + MCA
- Il-borat taż-żingu jifforma barriera ħġieġija fuq ix-xquq tal-faħam.
- L-MCA jiddekomponi biex jirrilaxxa NH₃, u b'hekk jiddilwixxi l-ossiġnu u jinibixxi r-reazzjonijiet tar-radikali ħielsa.
- PTFE Kontra t-Tqattar
- Il-mikrotrab tat-PTFE jifforma netwerk fibruż, u b'hekk inaqqas ir-riskju ta' tqabbid bit-tidwib.
V. Irfinar tal-Prestazzjoni u Soluzzjoni ta' Problemi
| Kwistjoni Komuni | Soluzzjoni |
|---|---|
| Ritardanza tal-fjammi taħt V0 (V1/V2) | Żid l-ipofosfita tal-aluminju għal 12% + MCA għal 5%, jew żid 2% fosfru aħmar inkapsulat (sinerġistiku mal-ipofosfita tal-aluminju). |
| Proprjetajiet mekkaniċi mnaqqsa | Naqqas l-ATH għal 25%, żid 5% fibra tal-ħġieġ (rinfurzar) jew 3% POE mlaqqam bl-anidride maleika (tisħiħ). |
| Fluwidità fqira tal-ipproċessar | Żid id-dispersant għal 3%, jew żid 0.5% xama' tal-polietilene b'MW baxx (lubrikazzjoni). |
| Fjuri tal-wiċċ | Ottimizza d-dożaġġ tal-aġent tal-akkoppjar jew ibdel għal aġent tal-akkoppjar tat-titanat (NDZ-201) għal twaħħil interfaċjali aħjar. |
VI. Metriki ta' Validazzjoni
- Test UL94 V0:
- Kampjuni ta' 1.6 mm u 3.2 mm, ħin totali tal-ħruq < 50 sekonda wara żewġ tqabbid, mingħajr tqabbid ta' taqtir.
- LOI: Mira ≥30% (attwali ≥28%).
- Proprjetajiet Mekkaniċi:
- Saħħa tensili > 40 MPa, saħħa tal-impatt > 5 kJ/m² (standard ASTM).
- Stabbiltà Termali (TGA):
- Residwu tal-faħam f'800°C > 20%, temperatura ta' dekompożizzjoni inizjali > 300°C.
VII. Eżempju ta' Formulazzjoni ta' Referenza
| Komponent | Kontenut (%) |
|---|---|
| Poliester SK ES500 | 48% |
| ATH ultrafin (modifikat) | 28% |
| Ipofosfit tal-Aluminju | 11% |
| Borat taż-Żingu | 7% |
| MCA | 4% |
| Dispersant BYK-161 | 2.5% |
| Aġent tal-Igganċjar KH-550 | 1% |
| Aġent Kontra t-Tqattar tal-PTFE | 0.8% |
| Stearat taż-Żingu | 0.5% |
Din il-formulazzjoni u d-disinn tal-proċess jiksbu b'mod effettiv ir-ritardanza tal-fjammi UL94 V0 għall-SK Polyester ES500 filwaqt li jibbilanċjaw il-proċessabilità u l-proprjetajiet mekkaniċi. Huwa rakkomandat li jsiru provi fuq skala żgħira biex tiġi vverifikata t-tixrid qabel ma jiġu aġġustati l-proporzjonijiet (eż., bilanċjar tal-ipofosfit tal-aluminju u l-MCA). Għal aktar titjib fir-ritardanza tal-fjammi, ikkunsidra li żżid 2% nanosheets tan-nitrur tal-boron (BNNS) bħala mili konduttiv termali/ritardanti tal-fjammi b'funzjoni doppja.
More info., pls contact lucy@taifeng-fr.com
Ħin tal-posta: 01 ta' Lulju 2025