Pormulasyon ng Sangguniang Masterbatch na Hindi Tinatablan ng Apoy ng PVC
Disenyo at pag-optimize ng mga pormulasyon ng masterbatch na may flame retardant na PVC, na isinasama ang mga umiiral na flame retardant at mga pangunahing synergistic na bahagi, na tinatarget ang UL94 V0 flame retardancy (naa-adjust sa V2 sa pamamagitan ng pagbabawas ng mga dami ng additive).
I. Rekomendasyon ng Base Formula (Matibay na PVC)
Pormulasyon ng Plastik na Hindi Tinatablan ng Apoy:
| Bahagi | Pagkarga (wt%) | Paglalarawan ng Tungkulin |
|---|---|---|
| Dagta ng PVC (uri ng SG-5) | 40-50% | Materyal na matrix, mas mabuti kung mababa ang antas ng pagsipsip ng langis |
| Aluminyo hypophosphate | 12-15% | Pinagmumulan ng asido para sa pagbuo ng uling, pinipigilan ang pagkislap ng liwanag |
| Sink borate | 8-10% | Sinergistikong pagsugpo sa usok, tumutugon sa HCl mula sa pagkabulok ng PVC |
| Aluminum hydroxide na binago sa ibabaw | 10-12% | Endothermic cooling, nangangailangan ng silane coating agent coating (ang temperatura ng decomposition ay tumutugma sa pagproseso ng PVC) |
| Antimonyong trioksida (Sb₂O₃) | 3-5% | Pangunahing synergist, pinahuhusay ang flame retardancy sa pamamagitan ng Cl-Sb synergy |
| Zinc molybdate (pampawala ng usok) | 5-8% | Inirerekomendang additive, binabawasan ang densidad ng usok (susi para sa pagsunod sa DIN 4102) |
| Dipentaerythritol (DPE) | 2-3% | Nakakatulong sa pagbuo ng uling, nagpapabuti sa pagkontrol ng pagkatunaw ng tubig |
| Thermal stabilizer (Ca-Zn composite) | 3-4% | Mahalaga upang maiwasan ang pagkasira ng init habang pinoproseso |
| Plasticizer (DOP o eco-alternative) | 0-8% | Ayusin para sa katigasan (opsyonal para sa matibay na PVC) |
| Lubricant (calcium stearate) | 1-1.5% | Nagpapabuti ng kakayahang maproseso, pinipigilan ang pagdikit ng roller |
| Tulong sa pagproseso (ACR) | 1-2% | Pinahuhusay ang plastipikasyon at masterbatch dispersion |
II. Mga Pangunahing Prinsipyo sa Pag-optimize
- Sistema ng Sinergy na Hindi Tinatablan ng Apoy
- Sinergy ng Cl-Sb: Ang likas na chlorine ng PVC (56%) na sinamahan ng 3-5% Sb₂O₃ ay bumubuo ng isang harang na SbCl₃, na nagbibigay-daan sa gas-phase/condensed-phase dual-action flame retardancy.
- Pagpigil sa Usok: Binabawasan ng zinc molybdate + zinc borate ang densidad ng usok nang >40% (ASTM E662).
- Pagpapahusay ng Char: Ang aluminum hypophosphite + DPE ay bumubuo ng cross-linked phosphoric ester char sa 200–250°C, na siyang bumabawi sa kakulangan sa char sa maagang yugto ng PVC.
- Pag-aangkop sa Pagproseso
- Pagtutugma ng Temperatura: Ang aluminum hypophosphite (pagkabulok ≥250°C) at surface-modified Al(OH)₃ (matatag hanggang >200°C) ay angkop sa pagproseso ng PVC (160–190°C).
- Pagtitiyak ng Katatagan: Pinipigilan ng mga Ca-Zn stabilizer ang pagkasira ng resin mula sa paglabas ng HCl; Tinutulungan ng ACR ang plastipikasyon sa mga sistemang may mataas na filler.
- Balanse ng Pagganap
- Kabuuang flame retardant loading: 35–45%, tensile strength retention ≥80% (karaniwang ≥40 MPa para sa matibay na PVC).
- Para sa flexibility (flexible PVC), palitan ang DOP ng 8% epoxidized soybean oil (dual plasticizer/flame retardant).
III. Mga Sukatan ng Pagsubok at Pagpapatunay
Pagiging Matatag sa Apoy:
- UL94 V0 (1.6 mm ang kapal)
- Limitasyon sa Indeks ng Oksiheno (LOI) ≥32%
Pagkontrol ng Usok:
- Pagsubok sa silid ng usok ng NBS: Pinakamataas na tiyak na densidad ng optikaDs≤150 (mode ng pag-aalab)
Mga Katangiang Mekanikal:
- Lakas ng tensile ≥35 MPa (matibay), elongation at break ≥200% (flexible)
Katatagan ng Termal:
- Kinukumpirma ng DMA na walang pagbaba ng modulus sa 180°C.
IV. Mga Pagsasaayos sa Gastos at Kapaligiran
Alternatibong Mababang Gastos:
- Bawasan ang zinc molybdate sa 3%, bahagyang palitan ang Al(OH)₃ ng Mg(OH)₂ (dagdagan sa 15%).
Solusyong Walang Antimony:
- Tanggalin ang Sb₂O₃, gumamit ng 2% aluminum diethylphosphinate + 5% nano-kaolin (medyo mas mababang kahusayan; nangangailangan ng 3 mm na kapal para sa V0).
Prayoridad sa Paninigarilyo:
- Magdagdag ng 1% silicone resin-coated carbon black upang higit pang mabawasan ang densidad ng usok ng 15%.
V. Mga Patnubay sa Pagproseso
- Pagkakasunod-sunod ng Paghahalo:
PVC resin → stabilizer + lubricant → flame retardants (mababa hanggang mataas na densidad) → plasticizer (i-spray ang huling idinagdag). - Mga Temperatura sa Pagproseso:
Mga sona ng extruder na may kambal na turnilyo: 160°C (pagpapakain) → 170°C (pagkatunaw) → 180°C (paghahalo) → 175°C (ulo ng die). - Konsentrasyon ng Masterbatch:
Inirerekomenda ang 50% loading; palabnawin ang 1:1 gamit ang virgin PVC para sa end-use injection molding.
Binabalanse ng pormulasyong ito ang mataas na flame retardance, mababang usok, at katatagan sa pagproseso. Inirerekomenda ang maliliit na pagsubok bago ang pag-scale, na may mga pagsasaayos batay sa anyo ng produkto (mga sheet, kable, atbp.).
More info., pls contact lucy@taifeng-fr.com
Oras ng pag-post: Hulyo-08-2025
