توصیههای طراحی فرمولاسیون مقاوم در برابر شعله برای پلی استایرن مقاوم در برابر ضربه (HIPS) بدون هالوژن
الزامات مشتری: HIPS مقاوم در برابر شعله برای محفظههای لوازم الکتریکی، مقاومت ضربهای ≥7 کیلوژول بر متر مربع، شاخص جریان مذاب (MFI) ≈6 گرم بر 10 دقیقه، قالبگیری تزریقی.
۱. سیستم بازدارنده شعله همافزایی فسفر-نیتروژن
فرمولاسیون مقاوم در برابر شعله HIPS (جدول 1)
| کامپوننت | بارگیری (هر نفر) | اظهارات |
| رزین HIPS | ۱۰۰ | جنس پایه |
| پلی فسفات آمونیوم (APP) | ۱۵-۲۰ | منبع فسفر |
| ملامین سیانورات (MCA) | ۵-۱۰ | منبع نیتروژن، با APP همافزایی میکند |
| گرافیت منبسط شده (EG) | ۳-۵ | تشکیل زغال را افزایش میدهد |
| ماده ضد چکه (PTFE) | ۰.۳-۰.۵ | جلوگیری از قطرات مذاب |
| سازگارکننده (مثلاً HIPS پیوند شده با MAH) | ۲-۳ | پراکندگی را بهبود میبخشد |
ویژگیها:
- دستاوردهاUL94 V-0از طریق تشکیل زغال متورم شونده از هم افزایی APP/MCA.
- بدون هالوژن و سازگار با محیط زیست، اما ممکن است خواص مکانیکی را کاهش دهد؛ نیاز به بهینهسازی دارد.
۲. سیستم بازدارنده شعله هیدروکسید فلزی
فرمولاسیون HIPS (جدول 2)
| کامپوننت | بارگیری (هر نفر) | اظهارات |
| رزین HIPS | ۱۰۰ | - |
| هیدروکسید آلومینیوم (ATH) | ۴۰-۶۰ | بازدارنده شعله اولیه |
| هیدروکسید منیزیم (MH) | ۱۰-۲۰ | با ATH همافزایی میکند |
| عامل اتصال سیلان (به عنوان مثال، KH-550) | ۱-۲ | بهبود پراکندگی پرکننده |
| سفتکننده (مثلاً SEBS) | ۵-۸ | جبران افت مقاومت در برابر ضربه |
ویژگیها:
- نیاز دارد>50% بارگذاریبرای UL94 V-0، اما استحکام ضربه و جریان را کاهش میدهد.
- مناسب برای کاربردهای کم دود/کم سمیت (مانند حمل و نقل ریلی).
۳. سیستم همافزایی فسفر-نیتروژن (هیپوفسفیت آلومینیوم + MCA)
فرمولاسیون بهینه شده HIPS
| کامپوننت | بارگیری (هر نفر) | عملکرد/یادداشتها |
| HIPS (گرید مقاوم در برابر ضربه، به عنوان مثال، PS-777) | ۱۰۰ | جنس پایه (ضربه ≥5 کیلوژول بر متر مربع) |
| هیپوفسفیت آلومینیوم (AHP) | ۱۲-۱۵ | منبع فسفر، پایداری حرارتی |
| ملامین سیانورات (MCA) | ۶-۸ | منبع نیتروژن، با AHP همافزایی میکند |
| SEBS/SBS | ۸-۱۰ | تقویتکننده بحرانی برای ضربه ≥7 کیلوژول بر متر مربع |
| روغن سویای پارافین مایع/اپوکسید شده | ۱-۲ | روانکننده، جریان/پراکندگی را بهبود میبخشد |
| PTFE | ۰.۳-۰.۵ | عامل ضد چکه |
| آنتی اکسیدان ۱۰۱۰ | ۰.۲ | از تخریب جلوگیری میکند |
ملاحظات کلیدی طراحی:
- انتخاب رزین:
- از گریدهای HIPS با مقاومت بالا در برابر ضربه استفاده کنید (مثلاًچیمی PH-888،طایفا PG-33) با استحکام ضربه ذاتی ۵-۶ کیلوژول بر متر مربع. SEBS استحکام را بیشتر افزایش میدهد.
- کنترل جریانپذیری:
- AHP/MCA باعث کاهش MFI میشوند؛ این کاهش را با روانکنندهها (مثلاً پارافین مایع) یا نرمکنندهها (مثلاً روغن سویای اپوکسید شده) جبران کنید.
- اگر MFI همچنان پایین باشد، اضافه کنید۲-۳ قطعه TPUبرای بهبود جریانپذیری و چقرمگی.
- اعتبارسنجی مقاومت در برابر شعله:
- AHP را میتوان به صورت زیر خلاصه کرد:۱۲ ساعتاگر با ترکیب شود۲ تا ۳ واحد EGبرای حفظ UL94 V-0.
- برایUL94 V-2، میزان بارگذاری مواد ضد شعله را کاهش دهید تا نسبت ضربه/جریان در اولویت قرار گیرد.
- پارامترهای قالب گیری تزریقی:
- دما:۱۸۰–۲۲۰ درجه سانتیگراد(از تخریب AHP/HIPS جلوگیری کنید).
- سرعت تزریق:متوسط-بالابرای جلوگیری از پر شدن ناقص.
عملکرد مورد انتظار:
| ملک | ارزش هدف | استاندارد آزمون |
| استحکام ضربه | ≥7 کیلوژول بر متر مربع | ایزو ۱۷۹/۱eA |
| MFI (200 درجه سانتیگراد / 5 کیلوگرم) | ۵ تا ۷ گرم در ۱۰ دقیقه | ASTM D1238 |
| بازدارندگی شعله | UL94 V-0 (1.6 میلیمتر) | UL94 |
| استحکام کششی | ≥25 مگاپاسکال | ایزو ۵۲۷ |
۴. راهحلهای جایگزین
- گزینه حساس به هزینه: جایگزینی جزئی AHP بافسفر قرمز میکروکپسوله شده (۳-۵ phr)اما به محدودیت رنگ (قهوهای مایل به قرمز) توجه داشته باشید.
- اعتبارسنجیقبل از بهینهسازی جریان، آزمایشهایی در مقیاس کوچک انجام دهید تا بین ضربهپذیری و مقاومت در برابر شعله تعادل برقرار کنید.
More info. , pls contact lucy@taifeng-fr.com
زمان ارسال: ۱۵ آگوست ۲۰۲۵
