PBT Halogen-Free Flame Retardant Formulation

PBT Halogen-Free Flame Retardant Formulation

Para makabuo ng isang halogen-free flame retardant (FR) system para sa PBT, mahalagang balansehin ang kahusayan ng flame retardancy, thermal stability, processing temperature compatibility, at mechanical properties.

I. Mga Kumbinasyon ng Core Flame Retardant

1. Aluminum Hypophosphite + MCA (Melamine Cyanurate) + Zinc Borate

Mekanismo:

• Aluminum Hypophosphite (Thermal stability > 300°C): Nagsusulong ng char formation sa condensed phase at naglalabas ng PO· radicals sa gas phase upang matakpan ang combustion chain reactions.
• MCA (Decomposition temp. ~300°C): Ang endothermic decomposition ay naglalabas ng mga inert gas (NH₃, H₂O), na nagpapalabnaw ng mga nasusunog na gas at pinipigilan ang pagtulo ng natutunaw.
• Zinc Borate (Decomposition temp. > 300°C): Pinapahusay ang malasalamin na char formation, binabawasan ang usok at afterglow.

Inirerekomendang Ratio:
Aluminum Hypophosphite (10-15%) + MCA (5-8%) + Zinc Borate (3-5%).

2. Surface-Modified Magnesium Hydroxide + Aluminum Hypophosphite + Organic Phosphinate (hal., ADP)

Mekanismo:

• Modified Magnesium Hydroxide (Decomposition temp. ~300°C): Pinapabuti ng surface treatment (silane/titanate) ang dispersion at thermal stability habang sumisipsip ng init sa mas mababang temperatura ng materyal.
• Organic Phosphinate (hal., ADP, Thermal stability > 300°C): Lubos na epektibong gas-phase flame retardant, na nagsasama sa mga phosphorus-nitrogen system.

Inirerekomendang Ratio:
Magnesium Hydroxide (15-20%) + Aluminum Hypophosphite (8-12%) + ADP (5-8%).

II. Opsyonal na Synergists

• Nano Clay/Talc (2-3%): Pinapabuti ang kalidad ng char at mga mekanikal na katangian habang binabawasan ang dosis ng FR.
• PTFE (Polytetrafluoroethylene, 0.2-0.5%): Anti-dripping agent para maiwasan ang nasusunog na droplets.
• Silicone Powder (2-4%): Nagpo-promote ng dense char formation, nagpapahusay ng flame retardancy at surface gloss.

III. Mga Kumbinasyon na Dapat Iwasan

• Aluminum Hydroxide: Nabubulok sa 180-200°C (sa ibaba ng PBT processing temp. na 220-250°C), na humahantong sa maagang pagkasira.
• Unmodified Magnesium Hydroxide: Nangangailangan ng surface treatment upang maiwasan ang pagtitipon at thermal decomposition sa panahon ng pagproseso.

IV. Mga Rekomendasyon sa Pag-optimize ng Pagganap

1. Surface Treatment: Gumamit ng silane coupling agent sa magnesium hydroxide at zinc borate para mapahusay ang dispersion at interfacial bonding.
2. Pagkontrol sa Temperatura ng Pagproseso: Tiyaking FR decomposition temperatura > 250°C upang maiwasan ang pagkasira sa panahon ng pagproseso.
3. Balanse sa Mechanical Property: Isama ang mga nano-fillers (hal., SiO₂) o mga toughener (hal., POE-g-MAH) upang mabayaran ang pagkawala ng lakas.

V. Karaniwang Halimbawa ng Pagbubuo

VI. Mga Pangunahing Parameter ng Pagsubok

• Flame Retardancy: UL94 V-0 (1.6mm), LOI > 35%.
• Thermal Stability: TGA residue > 25% (600°C).
• Mga Katangiang Mekanikal: Lakas ng tensile > 45 MPa, bingot na epekto > 4 kJ/m².

Sa pamamagitan ng pag-optimize ng mga ratio, makakamit ang isang mahusay na sistema ng flame retardant na walang halogen habang pinapanatili ang pangkalahatang pagganap ng PBT.

More info., pls contact lucy@taifeng-fr.com