Referentieformulering voor V-0 vlamvertragende PVC-thermoplastische kunststoffen

Referentieformulering voor V-0 vlamvertragende PVC-thermoplastische kunststoffen

Om een ​​V-0 brandvertragendheidsclassificatie (volgens UL-94-normen) te bereiken in PVC-thermoplastische kunststoffen, worden aluminiumhypofosfiet en boorzuur vaak gebruikt als twee van de meest gebruikte brandvertragers. De dosering moet worden geoptimaliseerd op basis van de specifieke samenstelling, verwerkingsomstandigheden en prestatie-eisen. Hieronder volgen enkele aanbevelingen en referentiewaarden:

1. Toevoegingsniveau van aluminiumhypofosfiet

Aluminiumhypofosfiet is een effectief vlamvertragend middel op fosforbasis, geschikt voor pvc-materialen. Het remt de verbranding door een beschermende fosfaatlaag te vormen en fosforzuurgas vrij te laten komen.

• Aanbevolen somniveau: 15–25 phr(delen per honderd delen hars)
• Voor standaard PVC komt daar nog ongeveer bij.20 phrAluminiumhypofosfiet behaalt doorgaans een brandvertragendheidsclassificatie van V-0.
• Voor een hogere brandvertragende werking kan de dosering worden verhoogd, maar hierbij moet rekening worden gehouden met de gevolgen voor de mechanische eigenschappen.
• Voorzorgsmaatregelen:
• Een te hoge concentratie aluminiumhypofosfiet kan de verwerkingsprestaties verminderen (bijvoorbeeld een slechtere vloeibaarheid).
• Het wordt aanbevolen om het te combineren met andere vlamvertragers (bijvoorbeeld boorzuur, aluminiumhydroxide) voor een synergetisch effect.

2. Toevoegingsniveau van boorzuur

Boorzuur is een goedkoop vlamvertragend middel dat voornamelijk werkt door endotherme ontleding en de vorming van een glasachtige beschermlaag.

• Aanbevolen somniveau: 5–15 phr
• Boorzuur wordt doorgaans gebruikt als secundair vlamvertragend middel, en overmatige hoeveelheden kunnen de mechanische eigenschappen en verwerkingseigenschappen negatief beïnvloeden.
• Bij PVC, door er ongeveer bij op te tellen10 phrBoorzuur kan in combinatie met aluminiumhypofosfiet de vlamvertragende werking versterken.
• Voorzorgsmaatregelen:
• Boorzuur is hygroscopisch, dus bij opslag en hantering moet vochtabsorptie worden vermeden.
• Het vlamvertragende effect is beperkt wanneer het alleen wordt gebruikt; het wordt doorgaans gecombineerd met andere vlamvertragers (bijvoorbeeld aluminiumhypofosfiet, aluminiumhydroxide).

3. Synergetische formulering van aluminiumhypofosfiet en boorzuur

Om een ​​V-0-classificatie te behalen, kunnen aluminiumhypofosfiet en boorzuur gecombineerd worden voor synergetische effecten. Hieronder volgt een voorbeeldformule:

• Aluminiumhypofosfiet: 15–20 phr
• Boorzuur: 5–10 phr
• Overige toevoegingen:
• Weekmaker (bijv. DOP): Naar behoefte (aangepast aan de vereiste PVC-hardheid)
• Stabilisator:2–5 phr(bijv. loodzouten, calcium-zinkstabilisatoren)
• Smeermiddel:0,5–1 phr(bijv. stearinezuur)

Voorbeeldformulering:

• PVC-hars:100 phr
• Aluminiumhypofosfiet:18 phr
• Zinkboraat:8 phr
• Weekmaker (DOP):40 phr
• Stabilisator:3 phr
• Smeermiddel:0,8 phr

4. Testen en optimaliseren

In de praktijk worden de volgende stappen aanbevolen voor testen en optimalisatie:

1. Proefformulering:Bereid een kleinschalige proef voor op basis van de referentiewaarden.
2. UL-94-test:Voer verticale brandproeven uit om de brandvertragende eigenschappen te beoordelen.
3. Prestatietesten:Beoordeel de mechanische eigenschappen (bijv. treksterkte, slagvastheid) en de verwerkingsprestaties (bijv. vloeibaarheid, thermische stabiliteit).
4. Optimalisatie:Pas de toevoegingshoeveelheden van aluminiumhypofosfiet en boorzuur aan of voeg andere vlamvertragers toe (bijvoorbeeld aluminiumhydroxide, antimoonoxide) om de prestaties verder te verbeteren.

5. Belangrijkste aandachtspunten

• Verwerkingstemperatuur:De ontledingstemperaturen van aluminiumhypofosfiet en boorzuur zijn relatief hoog; zorg ervoor dat de verwerkingstemperaturen deze limieten niet overschrijden om degradatie te voorkomen.
• Dispersie:Zorg voor een gelijkmatige verdeling van vlamvertragers in PVC om problemen met plaatselijke concentraties te voorkomen.
• Milieu-impact:Zowel aluminiumhypofosfiet als boorzuur zijn milieuvriendelijke vlamvertragers, maar de compatibiliteit met andere additieven moet worden gecontroleerd.

6. Conclusie

Om een ​​V-0 brandvertragendheidsclassificatie te bereiken in PVC-thermoplastische kunststoffen, zijn de aanbevolen toevoegingsniveaus:15–25 phr voor aluminiumhypofosfietEn5–15 phr voor boorzuurSynergetisch gebruik van deze vlamvertragers kan de prestaties verbeteren. In de praktijk is optimalisatie op basis van specifieke formuleringen en prestatie-eisen essentieel, en dient een UL-94-test te worden uitgevoerd om de vlamvertragende classificatie te verifiëren.

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