PVC Alev Geciktirici Masterbatch Referans Formülasyonu
Mevcut alev geciktiricileri ve temel sinerjik bileşenleri içeren, UL94 V0 alev geciktiriciliğini (katkı miktarlarını azaltarak V2'ye ayarlanabilir) hedefleyen PVC alev geciktirici masterbatch formülasyonlarının tasarımı ve optimizasyonu.
I. Temel Formül Önerisi (Sert PVC)
Plastik Alev Geciktirici Formülasyon:
| Bileşen | Yükleme (% ağırlık) | İşlev Açıklaması |
|---|---|---|
| PVC reçine (SG-5 tipi) | %40-50 | Matris malzemesi, tercihen düşük yağ emme derecesine sahip |
| Alüminyum hipofosfit | %12-15 | Kömür oluşumu için asit kaynağı, art parıltıyı bastırır |
| Çinko borat | %8-10 | Sinerjik duman bastırma, PVC ayrışmasından kaynaklanan HCl ile reaksiyona girer |
| Yüzey modifiye edilmiş alüminyum hidroksit | %10-12 | Endotermik soğutma, silan bağlayıcı ajan kaplaması gerektirir (ayrışma sıcaklığı PVC işleme ile eşleşir) |
| Antimon trioksit (Sb₂O₃) | %3-5 | Çekirdek sinerjisti, Cl-Sb sinerjisi yoluyla alev geciktiriciliğini artırır |
| Çinko molibdat (duman kesici) | %5-8 | Önerilen katkı maddesi, duman yoğunluğunu azaltır (DIN 4102 uyumluluğu için önemlidir) |
| Dipentaeritritol (DPE) | %2-3 | Kömürleşmeye yardımcı madde, erime-damlama kontrolünü iyileştirir |
| Termal stabilizatör (Ca-Zn kompozit) | %3-4 | İşleme sırasında termal bozulmayı önlemek için gereklidir |
| Plastikleştirici (DOP veya eko-alternatif) | 0-8% | Sertliğe göre ayarlayın (sert PVC için isteğe bağlı) |
| Kayganlaştırıcı (kalsiyum stearat) | %1-1,5 | İşlenebilirliği artırır, silindir yapışmasını önler |
| İşleme yardımcısı (ACR) | %1-2 | Plastifiyeyi ve masterbatch dağılımını artırır |
II. Temel Optimizasyon İlkeleri
- Alev Geciktirici Sinerji Sistemi
- Cl-Sb Sinerjisi: PVC'nin doğal kloru (%56), %3-5 Sb₂O₃ ile birleşerek bir SbCl₃ bariyeri oluşturur ve gaz fazı/yoğunlaşmış faz çift etkili alev geciktiriciliğe olanak tanır.
- Duman Bastırma: Çinko molibdat + çinko borat duman yoğunluğunu %40'tan fazla azaltır (ASTM E662).
- Kömürleşmenin Arttırılması: Alüminyum hipofosfit + DPE, 200–250°C'de çapraz bağlı fosforik ester kömürleşmesi oluşturarak PVC'nin erken aşamadaki kömürleşme eksikliğini telafi eder.
- İşleme Uyarlanabilirliği
- Sıcaklık Eşleştirme: Alüminyum hipofosfit (ayrışma ≥250°C) ve yüzey modifiye edilmiş Al(OH)₃ (>200°C'ye kadar kararlı) PVC işlemeye uygundur (160–190°C).
- Stabilite Güvencesi: Ca-Zn stabilizatörleri, HCl salınımından kaynaklanan reçine bozulmasını önler; ACR, yüksek dolgulu sistemlerde plastifikasyona yardımcı olur.
- Performans Dengesi
- Toplam alev geciktirici yükleme: %35–45, çekme dayanımı tutma oranı ≥%80 (sert PVC için tipik ≥40 MPa).
- Esneklik için (esnek PVC), DOP'u %8 epoksitlenmiş soya yağıyla (çift plastikleştirici/alev geciktirici) değiştirin.
III. Test ve Doğrulama Metrikleri
Alev Geciktirici:
- UL94 V0 (1,6 mm kalınlık)
- Sınırlayıcı Oksijen İndeksi (LOI) ≥%32
Duman Kontrolü:
- NBS duman odası testi: Maksimum özgül optik yoğunlukDs≤150 (alev modu)
Mekanik Özellikler:
- Çekme dayanımı ≥35 MPa (sert), kopma anındaki uzama ≥%200 (esnek)
Isıl Kararlılık:
- DMA, 180°C'de modül düşüşü olmadığını doğruladı.
IV. Maliyet ve Çevre Dostu Düzenlemeler
Düşük Maliyetli Alternatif:
- Çinko molibdatı %3'e düşürün, Al(OH)₃'yi kısmen Mg(OH)₂ ile değiştirin (%15'e çıkarın).
Antimonsuz Çözüm:
- Sb₂O₃'yi çıkarın, %2 alüminyum dietilfosfinat + %5 nano-kaolin kullanın (biraz daha düşük verimlilik; V0 için 3 mm kalınlık gerektirir).
Duman Önceliği:
- Duman yoğunluğunu %15 oranında azaltmak için %1 oranında silikon reçine kaplı karbon siyahı ekleyin.
V. İşleme Yönergeleri
- Karıştırma Sırası:
PVC reçinesi → stabilizatör + yağlayıcı → alev geciktiriciler (düşükten yükseğe yoğunluk) → plastikleştirici (son olarak sprey eklenir). - İşleme Sıcaklıkları:
Çift vidalı ekstruder bölgeleri: 160°C (besleme) → 170°C (eritme) → 180°C (karıştırma) → 175°C (kalıp kafası). - Masterbatch Konsantrasyonu:
%50 yükleme önerilir; son kullanım enjeksiyon kalıplama için saf PVC ile 1:1 oranında seyreltilir.
Bu formülasyon, yüksek alev geciktiricilik, düşük duman ve işleme kararlılığını dengeler. Ölçeklendirmeden önce küçük ölçekli denemeler yapılması ve ürün formuna (levhalar, kablolar vb.) göre ayarlamalar yapılması önerilir.
More info., pls contact lucy@taifeng-fr.com
Gönderi zamanı: 08 Temmuz 2025
