SK Polyester ES500 (UL94 V0 derecesi) için referans alev geciktirici formülasyonu.
I. Formülasyon Tasarım Yaklaşımı
- Alt Tabaka Uyumluluğu
- SK Polyester ES500: Tipik işleme sıcaklığı 220-260°C olan bir termoplastik polyesterdir. Alev geciktiricinin bu sıcaklık aralığına dayanıklı olması gerekir.
- Temel Gereksinimler: Alev geciktiricilik (V0), mekanik özellikler (çekme/darbe dayanımı) ve işleme akışkanlığı arasında denge.
- Sinerjik Alev Geciktirici Sistem
- Ultra İnce Alüminyum Hidroksit (ATH): Birincil alev geciktirici, endotermik dehidratasyon. Yükleme, alev geciktiricilik ve mekanik özellikler arasında denge sağlamalıdır.
- Alüminyum Hipofosfit: Kömürleşmeyi sağlayan sinerjist, ATH ile birlikte fosfor-alüminyum sinerjik etkisi yaratarak kömürleşme kalitesini artırır.
- Çinko Borat: Kömürleşmeyi artırır, dumanı bastırır ve ATH ile yoğun bir bariyer oluşturur.
- MCA (Melamin Siyanürat): Gaz fazında alev geciktiricidir, oksijeni seyreltir ve eriyik damlamasını engeller.
II. Önerilen Formülasyon (Ağırlık Yüzdesi)
| Bileşen | Oran | İşlem Notları |
|---|---|---|
| SK Polyester ES500 | %45–50 | Baz reçinesi; dolgu viskozitesini telafi etmek için yüksek akışkanlıktaki sınıfı seçin. |
| Ultra ince ATH | %25–30 | Silan bağlayıcı madde (KH-550) ile yüzey modifiye edilmiş, D50 < 3 μm. |
| Alüminyum Hipofosfit | %10–12 | Isıya dayanıklı (>300°C), ATH ile önceden karıştırılmış ve kademeli olarak eklenmiştir. |
| Çinko Borat | %6–8 | Yüksek kesme kuvvetine bağlı yapısal hasarları önlemek için MCA ile birlikte eklenmiştir. |
| MCA | %4–5 | İşlem sıcaklığı < 250°C, düşük hızlı dispersiyon. |
| Dağıtıcı | %2–3 | Polyester uyumlu dağıtıcı (örneğin, BYK-161) + polietilen mum kompoziti. |
| Bağlantı Maddesi (KH-550) | 1% | ATH ve alüminyum hipofosfit ön işleme tabi tutulur; etanol daldırma ve ardından kurutma yapılır. |
| Damlama Önleyici Madde | %0,5–1 | Eriyik tutuşmasını engellemek için PTFE mikro tozu. |
| İşleme Yardımı | %0,5 | Çinko stearat (yağlayıcı ve yapışmayı önleyici). |
III. Temel Süreç Kontrolleri
- Dağılım Optimizasyonu
- Ön işlem: ATH ve alüminyum hipofosfiti 2 saat boyunca %1 KH-550 etanol solüsyonunda bekletin, ardından 80°C'de kurutun.
- Karıştırma Sırası:
- Baz reçine + dağıtıcı + bağlayıcı madde → Düşük hızlı karıştırma (500 rpm, 5 dk).
- Modifiye ATH/alüminyum hipofosfit ekleyin → Yüksek hızlı kesme (2500 rpm, 20 dk).
- Çinko borat/MCA/PTFE ekleyin → Düşük hızda karıştırma (800 rpm, 10 dk).
- Ekipman: Çift vidalı ekstruder (sıcaklık bölgeleri: besleme bölgesi 200°C, eritme bölgesi 230°C, kalıp 220°C).
- İşleme Sıcaklık Kontrolü
- MCA ayrışmasını önlemek için eriyik sıcaklığının 250°C'nin altında olduğundan emin olun (MCA 250–300°C'de ayrışır).
- Alev geciktiricinin dışarı çıkmasını önlemek için ekstrüzyondan sonra peletleri suyla soğutun.
IV. Alev Geciktirici Sinerjik Mekanizma
- ATH + Alüminyum Hipofosfit
- ATH ısıyı emer ve su buharı açığa çıkararak yanıcı gazları seyreltir.
- Alüminyum hipofosfit, yoğun kömür oluşumunu (AlPO₄) katalize ederek ısı transferini engeller.
- Çinko Borat + MCA
- Çinko borat, kömürleşmiş çatlakların üzerinde camsı bir bariyer oluşturur.
- MCA, NH₃'yi serbest bırakarak oksijeni seyreltir ve serbest radikal reaksiyonlarını engeller.
- PTFE Damlama Önleyici
- PTFE mikro tozu, eriyik damlama tutuşma riskini azaltan lifli bir ağ oluşturur.
V. Performans Ayarı ve Sorun Giderme
| Ortak Sorun | Çözüm |
|---|---|
| V0'ın (V1/V2) altındaki alev geciktiricilik | Alüminyum hipofosfit oranını %12'ye + MCA oranını %5'e çıkarın veya %2 kapsüllenmiş kırmızı fosfor (alüminyum hipofosfit ile sinerjik) ekleyin. |
| Azaltılmış mekanik özellikler | ATH'yi %25'e düşürün, %5 cam elyafı (takviye) veya %3 maleik anhidrit aşılanmış POE (sertleştirme) ekleyin. |
| Zayıf işlem akışkanlığı | Dağıtıcıyı %3'e çıkarın veya %0,5 düşük MW'lı polietilen mumu (yağlama) ekleyin. |
| Yüzey çiçeklenmesi | Daha iyi arayüz bağlanması için bağlayıcı madde dozajını optimize edin veya titanat bağlayıcı maddeye (NDZ-201) geçin. |
VI. Doğrulama Metrikleri
- UL94 V0 Testi:
- 1,6 mm ve 3,2 mm numuneler, iki ateşlemeden sonra toplam yanma süresi < 50 sn, damlama ateşlemesi yok.
- LOI: Hedef ≥%30 (gerçek ≥%28).
- Mekanik Özellikler:
- Çekme dayanımı > 40 MPa, darbe dayanımı > 5 kJ/m² (ASTM standardı).
- Isıl Kararlılık (TGA):
- 800°C'de kömür kalıntısı > %20, başlangıç ayrışma sıcaklığı > 300°C.
VII. Örnek Referans Formülasyonu
| Bileşen | İçerik (%) |
|---|---|
| SK Polyester ES500 | %48 |
| Ultra ince ATH (modifiye) | %28 |
| Alüminyum Hipofosfit | %11 |
| Çinko Borat | 7% |
| MCA | 4% |
| BYK-161 Dağıtıcı | %2,5 |
| KH-550 Bağlantı Maddesi | 1% |
| PTFE Damlama Önleyici Madde | %0,8 |
| Çinko Stearat | %0,5 |
Bu formülasyon ve proses tasarımı, işlenebilirlik ve mekanik özellikleri dengeleyerek SK Polyester ES500 için UL94 V0 alev geciktiriciliğini etkili bir şekilde sağlar. Oranları hassas bir şekilde ayarlamadan önce (örneğin, alüminyum hipofosfit ve MCA'yı dengelemek) dispersiyonu doğrulamak için küçük ölçekli denemeler önerilir. Alev geciktiriciliği daha da artırmak için, çift işlevli termal iletken/alev geciktirici dolgu maddesi olarak %2 bor nitrür nanolevha (BNNS) eklemeyi düşünebilirsiniz.
More info., pls contact lucy@taifeng-fr.com
Gönderi zamanı: 01-07-2025
