Референтна формула за PVC огнеупорен мастербач
Проектиране и оптимизиране на формулировките на PVC мастербачи за забавяне на горенето, включващи съществуващи забавители на горенето и ключови синергични компоненти, насочени към UL94 V0 степен на забавяне на горенето (регулируема до V2 чрез намаляване на количествата на добавките).
I. Препоръка за основна формула (твърд PVC)
Формулировка на пластмасов огнеупорен материал:
| Компонент | Зареждане (тегловни%) | Описание на функцията |
|---|---|---|
| PVC смола (тип SG-5) | 40-50% | Матричен материал, за предпочитане с ниска степен на абсорбция на масло |
| Алуминиев хипофосфит | 12-15% | Източник на киселина за образуване на въглен, потиска следобедното сияние |
| Цинков борат | 8-10% | Синергично потискане на дима, реагира с HCl от разлагането на PVC |
| Повърхностно модифициран алуминиев хидроксид | 10-12% | Ендотермично охлаждане, изисква покритие със силанов свързващ агент (температурата на разлагане съответства на обработката на PVC) |
| Антимонов триоксид (Sb₂O₃) | 3-5% | Основен синергист, подобрява огнеупорността чрез синергия Cl-Sb |
| Цинков молибдат (противопотискащо дима средство) | 5-8% | Препоръчителна добавка, намалява плътността на дима (ключова за съответствие с DIN 4102) |
| Дипентаеритритол (DPE) | 2-3% | Спомагателно средство за образуване на въглен, подобрява контрола на капенето на стопилката |
| Термичен стабилизатор (Ca-Zn композит) | 3-4% | От съществено значение за предотвратяване на термично разграждане по време на обработката |
| Пластификатор (DOP или еко-алтернатива) | 0-8% | Регулиране на твърдостта (по избор за твърд PVC) |
| Лубрикант (калциев стеарат) | 1-1,5% | Подобрява обработваемостта, предотвратява залепването на валяците |
| Помощно средство за преработка (ACR) | 1-2% | Подобрява пластификацията и дисперсията на мастербач |
II. Ключови принципи на оптимизация
- Синергична система за забавяне на горенето
- Cl-Sb синергия: Присъщият хлор на PVC (56%), комбиниран с 3-5% Sb₂O₃, образува SbCl₃ бариера, което позволява двойно действие на огнеупорно действие в газова/кондензирана фаза.
- Потискане на дима: Цинков молибдат + цинков борат намаляват плътността на дима с >40% (ASTM E662).
- Подобряване на въглените: Алуминиевият хипофосфит + DPE генерира омрежен въглен от фосфорен естер при 200–250°C, компенсирайки дефицита на въглен в ранния стадий на PVC.
- Адаптивност на обработката
- Температурно съпоставяне: Алуминиев хипофосфит (разлагане ≥250°C) и повърхностно модифициран Al(OH)₃ (стабилен до >200°C) са подходящи за обработка на PVC (160–190°C).
- Осигуряване на стабилност: Ca-Zn стабилизаторите предотвратяват разграждането на смолата от отделянето на HCl; ACR подпомага пластификацията в системи с високо съдържание на пълнители.
- Баланс на производителността
- Общо съдържание на забавител на горенето: 35–45%, запазване на якостта на опън ≥80% (типично ≥40 MPa за твърд PVC).
- За гъвкавост (гъвкав PVC), заменете DOP с 8% епоксидирано соево масло (двоен пластификатор/забавител на горенето).
III. Показатели за тестване и валидиране
Огнеустойчивост:
- UL94 V0 (дебелина 1,6 мм)
- Пределен кислороден индекс (LOI) ≥32%
Контрол на дима:
- Изпитване с димна камера NBS: Максимална специфична оптична плътностDs≤150 (пламтящ режим)
Механични свойства:
- Якост на опън ≥35 MPa (твърд), удължение при скъсване ≥200% (гъвкав)
Термична стабилност:
- DMA потвърждава, че няма спад на модула при 180°C.
IV. Корекции, свързани с разходите и околната среда
Евтина алтернатива:
- Намалете цинковия молибдат до 3%, частично заменете Al(OH)₃ с Mg(OH)₂ (увеличете до 15%).
Разтвор без антимон:
- Премахнете Sb₂O₃, използвайте 2% алуминиев диетилфосфинат + 5% нано-каолин (малко по-ниска ефективност; изисква 3 мм дебелина за V0).
Приоритет на дима:
- Добавете 1% въглероден черен, покрит със силиконова смола, за да намалите допълнително плътността на дима с 15%.
V. Указания за обработка
- Последователност на смесване:
PVC смола → стабилизатор + лубрикант → забавители на горенето (ниска до висока плътност) → пластификатор (добавен чрез пръскане последен). - Температури на обработка:
Зони на двушнековия екструдер: 160°C (захранване) → 170°C (топене) → 180°C (смесване) → 175°C (глава за рязане). - Концентрация на мастербач:
Препоръчва се 50% зареждане; разреждане 1:1 с девствен PVC за шприцване с крайна употреба.
Тази формула балансира висока степен на огнеустойчивост, ниско димно отделяне и стабилност при обработка. Препоръчват се малки опити преди мащабиране, с корекции въз основа на формата на продукта (листове, кабели и др.).
More info., pls contact lucy@taifeng-fr.com
Време на публикуване: 08 юли 2025 г.
