SK Polyester ES500 (UL94 V0 reiting) leegiaeglustava materjali võrdlusvalem.
I. Formulatsiooni kavandamise lähenemisviis
- Substraadi ühilduvus
- SK polüester ES500: Termoplastne polüester, mille tüüpiline töötlemistemperatuur on 220–260 °C. Leegiaeglustaja peab sellele temperatuurivahemikule vastu pidama.
- Peamised nõuded: Tasakaalustatud leegiaeglustus (V0), mehaanilised omadused (tõmbe-/löögitugevus) ja töötlemise voolavus.
- Sünergistlik leegiaeglustav süsteem
- Ülipeen alumiiniumhüdroksiid (ATH): Primaarne leegiaeglusti, endotermiline dehüdratsioon. Laadimine peab tasakaalustama leegiaeglustit ja mehaanilisi omadusi.
- Alumiiniumhüpofosfit: söe moodustav sünergist, toimib ATH-ga, luues fosfori-alumiiniumi sünergilise efekti, parandades söe kvaliteeti.
- Tsinkboraat: söestumise võimendaja, summutab suitsu ja moodustab ATH-ga tiheda barjääri.
- MCA (melamiintsüanuraat): gaasifaasis leegiaeglustaja, lahjendab hapnikku ja takistab sula sulatise tilkumist.
II. Soovitatav koostis (massiprotsent)
| Komponent | Suhe | Töötlemismärkmed |
|---|---|---|
| SK polüester ES500 | 45–50% | Baasvaik; täiteaine viskoossuse kompenseerimiseks valige suure voolavusega klass. |
| Ülipeen ATH | 25–30% | Silaani sidestusainega (KH-550) modifitseeritud pind, D50 < 3 μm. |
| Alumiiniumhüpofosfit | 10–12% | Kuumuskindel (>300°C), eelnevalt ATH-ga segatud ja etapiviisiliselt lisatud. |
| Tsinkboraat | 6–8% | Lisatud MCA-ga, et vältida suure nihkejõuga konstruktsioonikahjustusi. |
| MCA | 4–5% | Protsessi temperatuur < 250 °C, aeglane dispersioon. |
| Dispergeeriv aine | 2–3% | Polüestrisobiv dispergeeriv aine (nt BYK-161) + polüetüleenvaha komposiit. |
| Sideaine (KH-550) | 1% | Eeltöötlus ATH ja alumiiniumhüpofosfiidiga; leotamine etanoolis, millele järgneb kuivatamine. |
| Tilkumisvastane aine | 0,5–1% | PTFE mikropulber sulamise süttimise pärssimiseks. |
| Töötlemisabi | 0,5% | Tsinkstearaat (määrimine ja kleepumisvastane aine). |
III. Peamised protsessikontrollid
- Dispersiooni optimeerimine
- Eeltöötlus: Leota ATH-d ja alumiiniumhüpofosfiiti 1% KH-550 etanoolilahuses 2 tundi ja kuivata seejärel temperatuuril 80 °C.
- Segamisjärjestus:
- Baasvaik + dispergeeriv aine + sidestusaine → Segamine aeglasel kiirusel (500 p/min, 5 min).
- Lisa modifitseeritud ATH/alumiiniumhüpofosfiit → Kiire nihkega (2500 p/min, 20 min).
- Lisa tsinkboraat/MCA/PTFE → Sega madalal kiirusel (800 p/min, 10 min).
- Varustus: Kahe kruviga ekstruuder (temperatuuritsoonid: söötmistsoon 200 °C, sulatustsoon 230 °C, stants 220 °C).
- Töötlemistemperatuuri kontroll
- Veenduge, et sulamistemperatuur oleks < 250 °C, et vältida MCA lagunemist (MCA laguneb temperatuuril 250–300 °C).
- Pärast ekstrusiooni jahutage graanuleid veega, et vältida leegiaeglustava aine migratsiooni.
IV. Leegiaeglustav sünergistlik mehhanism
- ATH + alumiiniumhüpofosfit
- ATH neelab soojust ja eraldab veeauru, lahjendades tuleohtlikke gaase.
- Alumiiniumhüpofosfit katalüüsib tiheda söe (AlPO₄) moodustumist, blokeerides soojusülekannet.
- Tsinkboraat + MCA
- Tsinkboraat moodustab söestunud pragudele klaasja barjääri.
- MCA laguneb, vabastades NH₃, lahjendades hapnikku ja pärssides vabade radikaalide reaktsioone.
- PTFE tilkumisvastane
- PTFE mikropulber moodustab kiulise võrgustiku, vähendades sulatilga süttimise ohtu.
V. Jõudluse häälestamine ja tõrkeotsing
| Levinud probleem | Lahendus |
|---|---|
| Leegiaeglustus alla V0 (V1/V2) | Suurendage alumiiniumhüpofosfiti sisaldust 12%-ni + MCA sisaldust 5%-ni või lisage 2% kapseldatud punast fosforit (sünergiline alumiiniumhüpofosfitiga). |
| Vähendatud mehaanilised omadused | Vähendage ATH sisaldust 25%-ni, lisage 5% klaaskiudu (tugevdamine) või 3% maleiinhappeanhüdriidiga poogitud POE-d (karastus). |
| Halb töötlemise sujuvus | Suurendage dispergeeriva aine kogust 3%-ni või lisage 0,5% madala molekulmassiga polüetüleenvaha (määrimiseks). |
| Pinna õitsemine | Parema faasidevahelise sideme saavutamiseks optimeerige sidestusaine annust või minge üle titanaatpõhisele sidestusainele (NDZ-201). |
VI. Valideerimismõõdikud
- UL94 V0 test:
- 1,6 mm ja 3,2 mm proovid, kogupõlemisaeg < 50 sekundit pärast kahte süütamist, tilkuvat süütamist ei esine.
- LOI: Siht ≥30% (tegelik ≥28%).
- Mehaanilised omadused:
- Tõmbetugevus > 40 MPa, löögitugevus > 5 kJ/m² (ASTM standard).
- Termiline stabiilsus (TGA):
- Söe jääk temperatuuril 800 °C > 20%, algne lagunemistemperatuur > 300 °C.
VII. Näidisreferentsformulatsioon
| Komponent | Sisu (%) |
|---|---|
| SK polüester ES500 | 48% |
| Ülipeen ATH (modifitseeritud) | 28% |
| Alumiiniumhüpofosfit | 11% |
| Tsinkboraat | 7% |
| MCA | 4% |
| BYK-161 dispergeeriv aine | 2,5% |
| KH-550 sidestusagent | 1% |
| PTFE tilkumisvastane aine | 0,8% |
| Tsinkstearaat | 0,5% |
See koostis ja protsessi ülesehitus saavutavad SK polüester ES500 puhul tõhusalt UL94 V0 leegiaeglustuse, tasakaalustades samal ajal töödeldavust ja mehaanilisi omadusi. Enne peenhäälestamise suhtarvude reguleerimist (nt alumiiniumhüpofosfiidi ja MCA tasakaalustamine) on soovitatav teha väikesemahulisi katseid dispersiooni kontrollimiseks. Leegiaeglustuse edasiseks parandamiseks kaaluge 2% boornitriidi nanoslehtede (BNNS) lisamist kaheotstarbelise soojusjuhtiva/leegiaeglustava täiteainena.
More info., pls contact lucy@taifeng-fr.com
Postituse aeg: 01.07.2025
