Isang sangguniang pormulasyon na hindi tinatablan ng apoy para sa SK Polyester ES500 (UL94 V0 rating).
I. Pamamaraan sa Disenyo ng Pormulasyon
- Pagkakatugma ng Substrate
- SK Polyester ES500: Isang thermoplastic polyester na may karaniwang temperatura sa pagproseso na 220–260°C. Dapat makatiis ang flame retardant sa saklaw ng temperaturang ito.
- Mga Pangunahing Kinakailangan: Balanseng resistensya sa apoy (V0), mga mekanikal na katangian (lakas ng tensile/impact), at processing fluidity.
- Sinergistikong Sistema ng Paglaban sa Apoy
- Ultrafine Aluminum Hydroxide (ATH): Pangunahing flame retardant, endothermic dehydration. Dapat balansehin ng loading ang flame retardancy at mga mekanikal na katangian.
- Aluminum Hypophosphite: Sinergista na bumubuo ng uling, gumagana kasama ng ATH upang lumikha ng synergistic effect na phosphorus-aluminum, na nagpapabuti sa kalidad ng uling.
- Zinc Borate: Pampalakas ng uling, pumipigil sa usok, at bumubuo ng siksik na harang gamit ang ATH.
- MCA (Melamine Cyanurate): Gas-phase flame retardant, nagpapalabnaw ng oxygen at pumipigil sa pagtulo ng natutunaw na tubig.
II. Inirerekomendang Pormulasyon (Porsyento ng Timbang)
| Bahagi | Proporsyon | Mga Tala sa Pagproseso |
|---|---|---|
| SK Polyester ES500 | 45–50% | Base resin; pumili ng high-fluidity grade upang mabawi ang lapot ng filler. |
| Ultrafine ATH | 25–30% | Binago ang ibabaw gamit ang silane coupling agent (KH-550), D50 < 3 μm. |
| Aluminyo Hypophosphite | 10–12% | Lumalaban sa init (>300°C), paunang hinaluan ng ATH at unti-unting idinagdag. |
| Sink Borate | 6–8% | Dinagdagan ng MCA upang maiwasan ang high-shear structural damage. |
| MCA | 4–5% | Temperatura ng proseso < 250°C, mababang bilis ng pagpapakalat. |
| Dispersant | 2–3% | Dispersant na tugma sa polyester (hal., BYK-161) + polyethylene wax composite. |
| Ahente ng Pagkabit (KH-550) | 1% | Pinapaunang ginagamot ang ATH at aluminum hypophosphite; ibinababad sa ethanol at sinusundan ng pagpapatuyo. |
| Ahente na Panlaban sa Pagtulo | 0.5–1% | PTFE micropowder upang sugpuin ang pagsiklab ng natutunaw na tubig. |
| Tulong sa Pagproseso | 0.5% | Zinc stearate (pagpapadulas at panlaban sa pagdikit). |
III. Mga Pangunahing Kontrol sa Proseso
- Pag-optimize ng Pagkakalat
- Bago ang Paggamot: Ibabad ang ATH at aluminum hypophosphite sa 1% KH-550 ethanol solution sa loob ng 2 oras, pagkatapos ay patuyuin sa 80°C.
- Pagkakasunod-sunod ng Paghahalo:
- Base resin + dispersant + coupling agent → Mababang bilis ng paghahalo (500 rpm, 5 min).
- Magdagdag ng binagong ATH/aluminum hypophosphite → High-speed shear (2500 rpm, 20 min).
- Magdagdag ng zinc borate/MCA/PTFE → Mababang bilis ng paghahalo (800 rpm, 10 min).
- Kagamitan: Twin-screw extruder (mga sona ng temperatura: feed zone 200°C, melting zone 230°C, die 220°C).
- Pagkontrol sa Temperatura sa Pagproseso
- Tiyaking ang temperatura ng pagkatunaw ay < 250°C upang maiwasan ang pagkabulok ng MCA (nabubulok ang MCA sa 250–300°C).
- Palamigin ang mga pellet gamit ang tubig pagkatapos ng extrusion upang maiwasan ang paglipat ng flame retardant.
IV. Mekanismong Sinergistiko na Hindi Tinatablan ng Apoy
- ATH + Aluminum Hypophosphite
- Ang ATH ay sumisipsip ng init at naglalabas ng singaw ng tubig, na siyang nagpapalabnaw sa mga nasusunog na gas.
- Ang aluminum hypophosphite ay nagpapabilis sa pagbuo ng siksik na uling (AlPO₄), na humahadlang sa paglipat ng init.
- Zinc Borate + MCA
- Ang zinc borate ay bumubuo ng mala-salaming harang sa ibabaw ng mga bitak ng uling.
- Nabubulok ang MCA upang maglabas ng NH₃, na nagpapalabnaw ng oxygen at pumipigil sa mga reaksiyon ng free radical.
- PTFE Anti-Dripping
- Ang PTFE micropowder ay bumubuo ng isang fibrous network, na binabawasan ang panganib ng melt-drip ignition.
V. Pag-tune at Pag-troubleshoot ng Pagganap
| Karaniwang Isyu | Solusyon |
|---|---|
| Kakayahang lumalaban sa apoy sa ibaba ng V0 (V1/V2) | Taasan ang aluminum hypophosphite sa 12% + MCA sa 5%, o magdagdag ng 2% encapsulated red phosphorus (sinergistiko sa aluminum hypophosphite). |
| Nabawasang mekanikal na katangian | Bawasan ang ATH sa 25%, magdagdag ng 5% glass fiber (pampalakas) o 3% maleic anhydride-grafted POE (pagpapatigas). |
| Mahinang pagkalikido sa pagproseso | Taasan ang dispersant sa 3%, o magdagdag ng 0.5% low-MW polyethylene wax (lubrication). |
| Namumulaklak sa ibabaw | I-optimize ang dosis ng coupling agent o lumipat sa titanate coupling agent (NDZ-201) para sa mas mahusay na interfacial bonding. |
VI. Mga Sukatan ng Pagpapatunay
- Pagsubok sa UL94 V0:
- Mga ispesimen na 1.6 mm at 3.2 mm, kabuuang oras ng pagkasunog < 50 segundo pagkatapos ng dalawang pag-aapoy, walang tumutulo na pag-aapoy.
- LOI: Target ≥30% (aktwal na ≥28%).
- Mga Katangiang Mekanikal:
- Lakas ng tensyon > 40 MPa, lakas ng impact > 5 kJ/m² (pamantayan ng ASTM).
- Katatagan ng Termal (TGA):
- Nalalabing uling sa 800°C > 20%, temperatura ng paunang agnas > 300°C.
VII. Halimbawang Pagbabalangkas ng Sanggunian
| Bahagi | Nilalaman (%) |
|---|---|
| SK Polyester ES500 | 48% |
| Ultrafine ATH (binago) | 28% |
| Aluminyo Hypophosphite | 11% |
| Sink Borate | 7% |
| MCA | 4% |
| BYK-161 Dispersant | 2.5% |
| Ahente ng Pagkabit ng KH-550 | 1% |
| Ahente ng Anti-Dripping na PTFE | 0.8% |
| Zinc Stearate | 0.5% |
Ang pormulasyon at disenyo ng prosesong ito ay epektibong nakakamit ng UL94 V0 flame retardancy para sa SK Polyester ES500 habang binabalanse ang kakayahang iproseso at mga mekanikal na katangian. Inirerekomenda ang maliliit na pagsubok upang mapatunayan ang dispersion bago ang fine-tuning ratios (hal., pagbabalanse ng aluminum hypophosphite at MCA). Para sa karagdagang pagpapahusay ng flame retardancy, isaalang-alang ang pagdaragdag ng 2% boron nitride nanosheets (BNNS) bilang isang dual-functional thermal conductive/flame retardant filler.
More info., pls contact lucy@taifeng-fr.com
Oras ng pag-post: Hulyo-01-2025
