فرمول مرجع بازدارنده شعله بدون هالوژن PBT
برای بهینهسازی فرمولاسیون بازدارندههای شعله بدون هالوژن برای PBT، ضروری است که بین راندمان بازدارنده شعله، پایداری حرارتی، سازگاری دمای فرآیند و خواص مکانیکی تعادل برقرار شود. در زیر یک استراتژی بهینه ترکیببندی با تجزیه و تحلیلهای کلیدی ارائه شده است:
۱. ترکیبات مقاوم در برابر شعله هسته
گزینه ۱: هیپوفسفیت آلومینیوم + MCA (ملامین سیانورات) + بورات روی
مکانیسم:
- هیپوفسفیت آلومینیوم (پایداری حرارتی > 300 درجه سانتیگراد): تشکیل زغال را در فاز متراکم افزایش میدهد و رادیکالهای PO· را در فاز گازی آزاد میکند تا واکنشهای زنجیرهای احتراق را قطع کند.
- MCA (تجزیه در دمای حدود ۳۰۰ درجه سانتیگراد): تجزیه گرماگیر، گازهای بیاثر (NH₃، H₂O) را آزاد میکند، گازهای قابل اشتعال را رقیق کرده و از چکه کردن مذاب جلوگیری میکند.
- بورات روی (تجزیه > 300 درجه سانتیگراد): تشکیل زغال شیشهای را افزایش میدهد و دود و پستاب را کاهش میدهد.
نسبت توصیه شده:
- هیپوفسفیت آلومینیوم (10-15٪) + MCA (5-8٪) + بورات روی (3-5٪).
گزینه ۲: هیدروکسید منیزیم اصلاحشده سطحی + هیپوفسفیت آلومینیوم + فسفینات آلی (مثلاً ADP)
مکانیسم:
- هیدروکسید منیزیم اصلاحشده (تجزیه حدود ۳۰۰ درجه سانتیگراد): عملیات سطحی (سیلان/تیتانات) پراکندگی و پایداری حرارتی را بهبود میبخشد؛ خنکسازی گرماگیر دمای ماده را کاهش میدهد.
- فسفینات آلی (مثلاً ADP، پایداری حرارتی > 300°C): یک بازدارنده شعله فاز گازی بسیار مؤثر، که با سیستمهای فسفر-نیتروژن همافزایی میکند.
نسبت توصیه شده:
- هیدروکسید منیزیم (۱۵-۲۰٪) + هیپوفسفیت آلومینیوم (۸-۱۲٪) + ADP (۵-۸٪).
۲. سینرژیستهای اختیاری
- نانورس/تالک (۲-۳٪): کیفیت زغال و خواص مکانیکی را بهبود میبخشد و در عین حال میزان استفاده از مواد ضد حریق را کاهش میدهد.
- PTFE (0.2-0.5%): ماده ضد چکه برای جلوگیری از قطرات سوزاننده.
- پودر سیلیکون (۲-۴٪): تشکیل زغال متراکم را افزایش میدهد، مقاومت در برابر شعله و براقیت سطح را بهبود میبخشد.
۳. ترکیباتی که باید از آنها اجتناب کرد
- هیدروکسید آلومینیوم: در دمای ۱۸۰ تا ۲۰۰ درجه سانتیگراد (پایینتر از دمای فرآوری PBT یعنی ۲۲۰ تا ۲۵۰ درجه سانتیگراد) تجزیه میشود و منجر به تخریب زودرس میگردد.
- هیدروکسید منیزیم اصلاح نشده: برای جلوگیری از تجمع و تجزیه حرارتی در حین پردازش، نیاز به عملیات سطحی دارد.
۴. نکات بهینهسازی عملکرد
- عملیات سطحی: از عوامل اتصال سیلان روی Mg(OH)₂ و بورات روی برای افزایش پراکندگی و پیوند بین سطحی استفاده کنید.
- کنترل دمای فرآوری: برای جلوگیری از تخریب، دمای تجزیه بازدارنده شعله را بالای ۲۵۰ درجه سانتیگراد تضمین کنید.
- تعادل خواص مکانیکی: جبران کاهش استحکام با استفاده از پرکنندههای نانو (مثلاً SiO₂) یا چقرمهکنندهها (مثلاً POE-g-MAH).
۵. فرمولبندی مثال
| بازدارنده شعله | بارگذاری (درصد وزنی) | عملکرد |
|---|---|---|
| هیپوفسفیت آلومینیوم | ۱۲٪ | بازدارنده شعله اصلی (فاز متراکم + گاز) |
| ام سی ای | 6% | بازدارنده شعله فاز گازی، سرکوب دود |
| روی بورات | 4% | تشکیل زغال همافزایی، کاهش دود |
| نانو تالک | 3% | تقویت زغال، بهبود مکانیکی |
| PTFE | ۰.۳٪ | ضد چکه |
۶. معیارهای کلیدی تست
- مقاومت در برابر شعله: UL94 V-0 (1.6 میلیمتر)، LOI > 35%.
- پایداری حرارتی: باقیمانده TGA > 25% (600°C).
- خواص مکانیکی: استحکام کششی > ۴۵ مگاپاسکال، مقاومت ضربهای شیاردار > ۴ کیلوژول بر متر مربع.
با تنظیم دقیق نسبتها، میتوان به بازدارندگی شعله بدون هالوژن با راندمان بالا دست یافت و در عین حال عملکرد کلی PBT را حفظ کرد.
More info., pls send email to lucy@taifeng-fr.com
زمان ارسال: 8 ژوئیه 2025
