PVC leegiaeglustava põhisegu võrdlusvalem
PVC leegiaeglustavate põhisegude koostiste disain ja optimeerimine, lisades olemasolevaid leegiaeglusteid ja olulisi sünergilisi komponente, eesmärgiga saavutada UL94 V0 leegiaeglustus (lisandite koguse vähendamise teel reguleeritav V2-ni).
I. Soovituslik baasvalem (jäik PVC)
Plastikust leegiaeglustav koostis:
| Komponent | Laadimine (kaaluprotsent) | Funktsiooni kirjeldus |
|---|---|---|
| PVC-vaik (SG-5 tüüp) | 40–50% | Maatriksmaterjal, eelistatavalt madala õliimavusega |
| Alumiiniumhüpofosfit | 12–15% | Happeallikas söe tekkeks, pärsib järellõõmu |
| Tsinkboraat | 8–10% | Sünergistlik suitsu summutamine, reageerib PVC lagunemisel tekkiva HCl-iga |
| Pinnaga modifitseeritud alumiiniumhüdroksiid | 10–12% | Endotermiline jahutus, nõuab silaani sidestusainega katmist (lagunemistemperatuur vastab PVC töötlemisele) |
| Antimontrioksiid (Sb₂O₃) | 3–5% | Põhisünergist, suurendab leegiaeglustit Cl-Sb sünergia kaudu |
| Tsinkmolübdaat (suitsu pärssiv aine) | 5–8% | Soovitatav lisand, vähendab suitsu tihedust (DIN 4102 vastavuse võti) |
| Dipentaerütritool (DPE) | 2–3% | Söestumise abiaine, parandab sulamise tilkumise kontrolli |
| Termiline stabilisaator (Ca-Zn komposiit) | 3–4% | Oluline termilise lagunemise vältimiseks töötlemise ajal |
| Plastifikaator (DOP või ökoalternatiiv) | 0–8% | Reguleerige kõvaduse järgi (jäika PVC puhul valikuline) |
| Määrdeaine (kaltsiumstearaat) | 1–1,5% | Parandab töödeldavust, hoiab ära rullide kinnikiilumise |
| Töötlemisabiaine (ACR) | 1–2% | Parandab plastifitseerimist ja põhisegu hajumist |
II. Peamised optimeerimispõhimõtted
- Leegiaeglustav sünergiasüsteem
- Cl-Sb sünergia: PVC-s sisalduv kloor (56%) koos 3–5% Sb₂O₃-ga moodustab SbCl₃ barjääri, mis võimaldab gaasifaasi/kondenseeritud faasi kahetoimelist leegiaeglustit.
- Suitsu summutamine: tsinkmolübdaat + tsinkboraat vähendab suitsu tihedust >40% (ASTM E662).
- Söestumise võimendamine: alumiiniumhüpofosfit + DPE tekitab 200–250 °C juures ristseotud fosforhappe estrist söe, kompenseerides PVC varajase staadiumi söepuudust.
- Töötlemise kohanemisvõime
- Temperatuuri sobitamine: alumiiniumhüpofosfit (lagunemine ≥250 °C) ja pinnaga modifitseeritud Al(OH)₃ (stabiilne temperatuuril >200 °C) sobivad PVC töötlemiseks (160–190 °C).
- Stabiilsuse tagamine: Ca-Zn stabilisaatorid takistavad vaigu lagunemist HCl vabanemise tõttu; ACR soodustab plastifitseerimist suure täiteainesisaldusega süsteemides.
- Toimivuse tasakaal
- Leegiaeglustava aine kogusisaldus: 35–45%, tõmbetugevuse säilivus ≥80% (tüüpiliselt ≥40 MPa jäiga PVC puhul).
- Paindlikkuse (paindliku PVC) tagamiseks asendage DOP 8% epoksüdeeritud sojaõliga (kahekordne plastifikaator/leegiaeglustaja).
III. Testimise ja valideerimise mõõdikud
Leegiaeglustus:
- UL94 V0 (paksus 1,6 mm)
- Hapniku indeksi (LOI) piirväärtus ≥32%
Suitsu kontroll:
- NBS suitsukambri test: maksimaalne erioptiline tihedusDs≤150 (leegirežiim)
Mehaanilised omadused:
- Tõmbetugevus ≥35 MPa (jäik), katkevenivus ≥200% (paindlik)
Termiline stabiilsus:
- DMA kinnitab, et moodul ei lange temperatuuril 180 °C.
IV. Kulu- ja keskkonnasõbralikud kohandused
Odav alternatiiv:
- Vähendage tsinkmolübdaadi sisaldust 3%-ni, asendage Al(OH)₃ osaliselt Mg(OH)₂-ga (suurendage 15%-ni).
Antimonivaba lahus:
- Sb₂O₃ eemaldamiseks kasutage 2% alumiiniumdietüülfosfinaati + 5% nano-kaoliini (veidi madalam efektiivsus; V0 jaoks on vaja 3 mm paksust kihti).
Suitsu prioriteet:
- Suitsu tiheduse vähendamiseks 15% võrra lisage 1% silikoonvaiguga kaetud süsinikmusta.
V. Töötlemisjuhised
- Segamisjärjestus:
PVC-vaik → stabilisaator + määrdeaine → leegiaeglustid (madala kuni suure tihedusega) → plastifikaator (pihustatakse viimasena). - Töötlemistemperatuurid:
Kahe kruviga ekstruuderi tsoonid: 160 °C (etteandmine) → 170 °C (sulatamine) → 180 °C (segamine) → 175 °C (stantsimispea). - Põhisegu kontsentratsioon:
Soovitatav on 50% täitmisaste; lõppkasutuseks mõeldud survevaluvormimiseks lahjendada 1:1 neitsi PVC-ga.
See koostis tasakaalustab kõrge leegiaeglustuse, vähese suitsu tekkimise ja töötlemisstabiilsuse. Enne skaleerimist on soovitatav teha väikesemahulisi katseid, mida saab kohandada vastavalt toote vormile (lehed, kaablid jne).
More info., pls contact lucy@taifeng-fr.com
Postituse aeg: 08.07.2025
