SK Polyester ES500 (UL94 V0 vērtējums) liesmu slāpējoša atsauces formula.
I. Formulējuma izstrādes pieeja
- Substrātu saderība
- SK Polyester ES500: Termoplastisks poliesters ar tipisku apstrādes temperatūru 220–260 °C. Liesmas slāpētājam jāiztur šis temperatūras diapazons.
- Galvenās prasības: līdzsvarot liesmas aizkavēšanu (V0), mehāniskās īpašības (stiepes/triecienizturību) un apstrādes plūstamību.
- Sinerģiska liesmas slāpēšanas sistēma
- Īpaši smalks alumīnija hidroksīds (ATH): primārais liesmas slāpētājs, endotermiska dehidratācija. Ielādēšanai jābūt līdzsvarotai starp liesmas slāpēšanu un mehāniskajām īpašībām.
- Alumīnija hipofosfīts: ogles veidojošs sinerģists, kas darbojas ar ATH, lai radītu fosfora-alumīnija sinerģisku efektu, uzlabojot ogles kvalitāti.
- Cinka borāts: ogles pastiprinātājs, nomāc dūmus un veido blīvu barjeru ar ATH.
- MCA (melamīna cianurāts): gāzes fāzes liesmas slāpētājs, atšķaida skābekli un kavē kausējuma pilēšanu.
II. Ieteicamais sastāvs (svara procentos)
| Komponents | Attiecība | Apstrādes piezīmes |
|---|---|---|
| SK poliesters ES500 | 45–50% | Bāzes sveķi; izvēlieties augstas plūstamības pakāpi, lai kompensētu pildvielas viskozitāti. |
| Īpaši smalks ATH | 25–30% | Virsma modificēta ar silāna saistvielu (KH-550), D50 < 3 μm. |
| Alumīnija hipofosfīts | 10–12% | Karstumizturīgs (>300°C), iepriekš sajaukts ar ATH un pievienots pakāpeniski. |
| Cinka borāts | 6–8% | Pievienots ar MCA, lai izvairītos no augstas bīdes konstrukcijas bojājumiem. |
| MCA | 4–5% | Procesa temperatūra < 250°C, lēna dispersija. |
| Disperģētājs | 2–3% | Ar poliesteru saderīgs disperģētājs (piemēram, BYK-161) + polietilēna vaska kompozīts. |
| Savienojošais līdzeklis (KH-550) | 1% | ATH un alumīnija hipofosfīta pirmapstrāde; iegremdēšana etanolā, kam seko žāvēšana. |
| Pretpilēšanas līdzeklis | 0,5–1% | PTFE mikropulveris kausējuma aizdegšanās nomākšanai. |
| Pārstrādes palīglīdzeklis | 0,5% | Cinka stearāts (eļļošana un pretlīpēšana). |
III. Galvenie procesu kontroles mehānismi
- Dispersijas optimizācija
- Priekšapstrāde: ATH un alumīnija hipofosfītu 2 stundas iemērc 1% KH-550 etanola šķīdumā un pēc tam žāvē 80°C temperatūrā.
- Maisīšanas secība:
- Bāzes sveķi + disperģētājs + saistīšanas līdzeklis → Maisīšana ar mazu ātrumu (500 apgr./min, 5 min).
- Pievienot modificētu ATH/alumīnija hipofosfītu → Ātrgaitas bīde (2500 apgr./min, 20 min).
- Pievienot cinka borātu/MCA/PTFE → Maisīt lēnā ātrumā (800 apgr./min, 10 min).
- Aprīkojums: divskrūvju ekstrūderis (temperatūras zonas: padeves zona 200°C, kausēšanas zona 230°C, matrica 220°C).
- Apstrādes temperatūras kontrole
- Nodrošiniet, lai kausējuma temperatūra būtu < 250 °C, lai novērstu MCA sadalīšanos (MCA sadalās 250–300 °C temperatūrā).
- Pēc ekstrūzijas granulas atdzesējiet ar ūdeni, lai novērstu liesmas slāpētāja migrāciju.
IV. Liesmas slāpēšanas sinerģiskais mehānisms
- ATH + alumīnija hipofosfīts
- ATH absorbē siltumu un izdala ūdens tvaikus, atšķaidot viegli uzliesmojošas gāzes.
- Alumīnija hipofosfīts katalizē blīvas ogles (AlPO₄) veidošanos, bloķējot siltuma pārnesi.
- Cinka borāts + MCA
- Cinka borāts veido stiklveida barjeru virs pārogļojušos plaisām.
- MCA sadalās, atbrīvojot NH₃, atšķaidot skābekli un kavējot brīvo radikāļu reakcijas.
- PTFE pretpilēšanas aizsargs
- PTFE mikropulveris veido šķiedru tīklu, samazinot kausējuma pilēšanas izraisīta aizdegšanās risku.
V. Veiktspējas regulēšana un problēmu novēršana
| Bieži sastopama problēma | Risinājums |
|---|---|
| Liesmas noturība zem V0 (V1/V2) | Palieliniet alumīnija hipofosfīta daudzumu līdz 12% + MCA līdz 5% vai pievienojiet 2% iekapsulēta sarkanā fosfora (sinerģiski iedarbojas ar alumīnija hipofosfītu). |
| Samazinātas mehāniskās īpašības | Samaziniet ATH daudzumu līdz 25%, pievienojiet 5% stikla šķiedras (pastiprināšana) vai 3% maleīnskābes anhidrīda potēta POE (rūdīšana). |
| Slikta apstrādes plūstamība | Palieliniet disperģētāja daudzumu līdz 3% vai pievienojiet 0,5% zemas molekulmasas polietilēna vaska (eļļošanai). |
| Virsmas ziedēšana | Optimizējiet savienojošās vielas devu vai pārejiet uz titanāta savienojošo vielu (NDZ-201), lai uzlabotu starpfāžu saikni. |
VI. Validācijas metrika
- UL94 V0 tests:
- 1,6 mm un 3,2 mm paraugi, kopējais degšanas laiks < 50 sekundes pēc divām aizdedzināšanām, bez pilošas aizdedzināšanas.
- LOI: Mērķis ≥30% (faktiskais ≥28%).
- Mehāniskās īpašības:
- Stiepes izturība > 40 MPa, triecienizturība > 5 kJ/m² (ASTM standarts).
- Termiskā stabilitāte (TGA):
- Ogles atlikumi 800°C temperatūrā > 20%, sākotnējā sadalīšanās temperatūra > 300°C.
VII. Atsauces formulējuma piemērs
| Komponents | Saturs (%) |
|---|---|
| SK poliesters ES500 | 48% |
| Īpaši smalks ATH (modificēts) | 28% |
| Alumīnija hipofosfīts | 11% |
| Cinka borāts | 7% |
| MCA | 4% |
| BYK-161 disperģētājs | 2,5% |
| KH-550 savienojuma līdzeklis | 1% |
| PTFE pretpilēšanas līdzeklis | 0,8% |
| Cinka stearāts | 0,5% |
Šī formula un procesa dizains efektīvi sasniedz UL94 V0 liesmas aizkavēšanu SK Polyester ES500, vienlaikus līdzsvarojot apstrādājamību un mehāniskās īpašības. Pirms attiecību precizēšanas (piemēram, alumīnija hipofosfīta un MCA līdzsvarošanas) ieteicams veikt neliela mēroga izmēģinājumus, lai pārbaudītu dispersiju. Lai vēl vairāk uzlabotu liesmas aizkavēšanu, apsveriet iespēju pievienot 2% bora nitrīda nanoslāniņas (BNNS) kā divfunkcionālu siltumvadošu/liesmas slāpējošu pildvielu.
More info., pls contact lucy@taifeng-fr.com
Publicēšanas laiks: 2025. gada 1. jūlijs
