สูตรหน่วงการติดไฟ PBT ปราศจากฮาโลเจน

สูตรหน่วงการติดไฟ PBT ปราศจากฮาโลเจน

ในการพัฒนาระบบหน่วงการติดไฟ (FR) ที่ปราศจากฮาโลเจนสำหรับ PBT จำเป็นต้องสร้างสมดุลระหว่างประสิทธิภาพการหน่วงการติดไฟ ความเสถียรทางความร้อน ความเข้ากันได้ของอุณหภูมิในการแปรรูป และคุณสมบัติเชิงกล

I. ส่วนผสมสารหน่วงไฟหลัก

1. อะลูมิเนียมไฮโปฟอสไฟต์ + MCA (เมลามีนไซยานูเรต) + ซิงค์โบเรต

กลไก:

• อะลูมิเนียมไฮโปฟอสไฟต์ (เสถียรภาพทางความร้อน > 300°C): ส่งเสริมการก่อตัวของถ่านในเฟสควบแน่น และปลดปล่อยอนุมูล PO· ในเฟสก๊าซเพื่อหยุดปฏิกิริยาลูกโซ่การเผาไหม้
• MCA (อุณหภูมิการสลายตัว ~300°C): การสลายตัวแบบดูดความร้อนจะปลดปล่อยก๊าซเฉื่อย (NH₃, H₂O) ออกมา ทำให้ก๊าซติดไฟเจือจางลง และยับยั้งการหยดของของเหลวที่ละลาย
• ซิงค์โบเรต (อุณหภูมิการสลายตัว > 300°C): ช่วยเพิ่มการเกิดถ่านคล้ายแก้ว ลดควันและแสงตกค้าง

อัตราส่วนที่แนะนำ:
อะลูมิเนียมไฮโปฟอสไฟต์ (10-15%) + MCA (5-8%) + ซิงค์โบเรต (3-5%)

2. แมกนีเซียมไฮดรอกไซด์ที่ปรับเปลี่ยนพื้นผิว + อะลูมิเนียมไฮโปฟอสไฟต์ + ฟอสฟิเนตอินทรีย์ (เช่น ADP)

กลไก:

• แมกนีเซียมไฮดรอกไซด์ที่ดัดแปลง (อุณหภูมิการสลายตัว ~300°C): การปรับปรุงพื้นผิว (ไซเลน/ไททาเนต) ช่วยเพิ่มการกระจายและเสถียรภาพทางความร้อนในขณะที่ดูดซับความร้อนเพื่อลดอุณหภูมิของวัสดุ
• ฟอสฟิเนตอินทรีย์ (เช่น ADP เสถียรภาพทางความร้อน > 300°C): สารหน่วงไฟในสถานะก๊าซที่มีประสิทธิภาพสูง ทำงานร่วมกับระบบฟอสฟอรัส-ไนโตรเจน

อัตราส่วนที่แนะนำ:
แมกนีเซียมไฮดรอกไซด์ (15-20%) + อะลูมิเนียมไฮโปฟอสไฟต์ (8-12%) + ADP (5-8%)

II. ผู้สนับสนุนเสริมทางเลือก

• นาโนเคลย์/ทัลค์ (2-3%): ปรับปรุงคุณภาพถ่านและคุณสมบัติเชิงกลในขณะที่ลดปริมาณ FR
• PTFE (Polytetrafluoroethylene, 0.2-0.5%) : สารป้องกันการหยดเพื่อป้องกันหยดที่ไหม้
• ผงซิลิโคน (2-4%): ส่งเสริมการก่อตัวของถ่านหนาแน่น ช่วยเพิ่มการหน่วงการติดไฟและความเงาของพื้นผิว

III. การรวมกันที่ควรหลีกเลี่ยง

• อะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์: สลายตัวที่อุณหภูมิ 180-200°C (ต่ำกว่าอุณหภูมิการประมวลผล PBT ที่ 220-250°C) ทำให้เกิดการเสื่อมสภาพก่อนเวลาอันควร
• แมกนีเซียมไฮดรอกไซด์ที่ไม่ได้ดัดแปลง: ต้องมีการบำบัดพื้นผิวเพื่อป้องกันการรวมตัวและการสลายตัวจากความร้อนระหว่างการประมวลผล

IV. คำแนะนำการเพิ่มประสิทธิภาพการทำงาน

1. การบำบัดพื้นผิว: ใช้สารจับคู่ไซเลนบนแมกนีเซียมไฮดรอกไซด์และซิงค์โบเรตเพื่อปรับปรุงการกระจายตัวและพันธะที่ส่วนต่อประสาน
2. การควบคุมอุณหภูมิในการประมวลผล: ตรวจสอบให้แน่ใจว่าอุณหภูมิการสลายตัวของ FR > 250°C เพื่อหลีกเลี่ยงการเสื่อมสภาพระหว่างการประมวลผล
3. สมดุลคุณสมบัติเชิงกล: รวมสารตัวเติมระดับนาโน (เช่น SiO₂) หรือสารเพิ่มความเหนียว (เช่น POE-g-MAH) เพื่อชดเชยการสูญเสียความแข็งแรง

V. ตัวอย่างการกำหนดสูตรทั่วไป

VI. พารามิเตอร์การทดสอบที่สำคัญ

• ความทนทานต่อการติดไฟ: UL94 V-0 (1.6 มม.), LOI > 35%
• ความเสถียรทางความร้อน: สารตกค้าง TGA > 25% (600°C)
• คุณสมบัติเชิงกล: ความแข็งแรงแรงดึง > 45 MPa, แรงกระแทกแบบมีรอยบาก > 4 kJ/m²

การปรับปรุงอัตราส่วนจะช่วยให้สามารถบรรลุระบบหน่วงการติดไฟที่ปราศจากฮาโลเจนที่มีประสิทธิภาพได้ พร้อมทั้งยังคงประสิทธิภาพโดยรวมของ PBT ไว้

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