Эталонны склад вогнеахоўнага рэчыва для SK Polyester ES500 (клас UL94 V0).
I. Падыход да распрацоўкі рэцэптуры
- Сумяшчальнасць з падкладкай
- SK Polyester ES500: тэрмапластычны поліэстэр з тыповай тэмпературай апрацоўкі 220–260°C. Вогнеахоўны матэрыял павінен вытрымліваць гэты дыяпазон тэмператур.
- Асноўныя патрабаванні: баланс паміж вогнеўстойлівасцю (V0), механічнымі ўласцівасцямі (трываласць на расцяжэнне/ўдар) і цякучасцю пры апрацоўцы.
- Сінергічная сістэма вогнеахоўнага пакрыцця
- Ультрадысперсны гідраксід алюмінію (ATH): асноўны вогнеахоўны кампанент, эндатэрмічнае абязводжванне. Загрузка павінна ўраўнаважваць вогнеахоўныя і механічныя ўласцівасці.
- Гіпафасфіт алюмінію: сінергіст, які ўтварае вуглі, працуе з ATH, ствараючы сінергічны эфект фосфару і алюмінію, паляпшаючы якасць вугляроду.
- Борат цынку: узмацняльнік вугляроду, падаўляе дым і ўтварае шчыльны бар'ер з ATH.
- MCA (цыянурат меламіну): газафазны вогнеахоўны агент, разводзіць кісларод і перашкаджае капанню расплаву.
II. Рэкамендаваная рэцэптура (працэнт па вазе)
| Кампанент | Суадносіны | Заўвагі па апрацоўцы |
|---|---|---|
| SK поліэстэр ES500 | 45–50% | Асноўная смала; выбірайце высокацякучую марку, каб кампенсаваць глейкасць напаўняльніка. |
| Ультратонкі ATH | 25–30% | Павярхоўна мадыфікаваны сіланавым злучным агентам (KH-550), D50 < 3 мкм. |
| Гіпафасфіт алюмінію | 10–12% | Тэмпературны (>300°C), папярэдне змяшаны з ATH і дададзены паэтапна. |
| Борат цынку | 6–8% | Дададзены MCA, каб пазбегнуць пашкоджанняў канструкцыі пры высокім зруху. |
| МКА | 4–5% | Тэмпература працэсу < 250°C, нізкахуткаснае рассейванне. |
| Дысперсант | 2–3% | Дысперсант, сумяшчальны з поліэстэрам (напрыклад, BYK-161) + кампазіт з поліэтыленавага воску. |
| Злучальны агент (KH-550) | 1% | Папярэдне апрацоўвае ATH і гіпафасфітам алюмінію; апусканне ў этанол з наступнай сушкай. |
| Сродак супраць капання | 0,5–1% | Мікрапарашок ПТФЭ для падаўлення ўзгарання расплаву. |
| Дапамога ў апрацоўцы | 0,5% | Стэарат цынку (змазка і супрацьпрыліпанне). |
III. Ключавыя элементы кіравання працэсамі
- Аптымізацыя дысперсіі
- Папярэдняя апрацоўка: замочыце ATH і гіпафасфіт алюмінію ў 1% растворы этанолу KH-550 на працягу 2 гадзін, затым высушыце пры тэмпературы 80°C.
- Паслядоўнасць змешвання:
- Асноўная смала + дысперсант + злучны агент → Нізкахуткаснае змешванне (500 аб/мін, 5 хвілін).
- Дадаць мадыфікаваны ATH/гіпафасфіт алюмінію → Высокаскорасны зрух (2500 аб/мін, 20 хвілін).
- Дадаць борат цынку/MCA/PTFE → Змяшаць на нізкай хуткасці (800 аб/мін, 10 хвілін).
- Абсталяванне: двухшнекавы экструдар (тэмпературныя зоны: зона падачы 200°C, зона плаўлення 230°C, фільера 220°C).
- Кантроль тэмпературы апрацоўкі
- Забяспечце тэмпературу плаўлення < 250°C, каб прадухіліць раскладанне MCA (MCA раскладаецца пры тэмпературы 250–300°C).
- Астудзіце гранулы вадой пасля экструзіі, каб прадухіліць міграцыю вогнеахоўных рэчываў.
IV. Сінергічны механізм вогнеахоўнага ўздзеяння
- АТГ + гіпафасфіт алюмінію
- АТГ паглынае цяпло і вылучае вадзяную пару, разводзячы гаручыя газы.
- Гіпафасфіт алюмінію каталізуе ўтварэнне шчыльнага вугляроду (AlPO₄), блакуючы цеплаперадачу.
- Борат цынку + MCA
- Борат цынку ўтварае шклопадобны бар'ер над расколінамі ад вугроў.
- MCA раскладаецца з вызваленнем NH₃, разбаўляючы кісларод і інгібіруючы рэакцыі свабодных радыкалаў.
- ПТФЭ супраць капання
- Мікрапарашок ПТФЭ ўтварае валакністую сетку, што зніжае рызыку ўзгарання ад кропель расплаву.
V. Налада прадукцыйнасці і ліквідацыя непаладак
| Распаўсюджаная праблема | Рашэнне |
|---|---|
| Вогнеўстойлівасць ніжэй за V0 (V1/V2) | Павялічце колькасць гіпафасфіту алюмінію да 12% + MCA да 5% або дадайце 2% інкапсуляванага чырвонага фосфару (сінергічны эфект з гіпафасфітам алюмінію). |
| Зніжаныя механічныя ўласцівасці | Знізіць ATH да 25%, дадаць 5% шкловалакна (армаванне) або 3% POE, прышчэпленага малеінавым ангідрыдам (ўмацаванне). |
| Дрэнная цякучасць апрацоўкі | Павялічце колькасць дысперсанта да 3% або дадайце 0,5% поліэтыленавага воску з нізкай молекулярнай масай (змазка). |
| Павярхоўнае цвіценне | Аптымізуйце дазоўку злучнага агента або перайдзіце на тытанатны злучальны агент (NDZ-201) для лепшага міжфазнага злучэння. |
VI. Паказчыкі праверкі
- Тэст UL94 V0:
- Узоры таўшчынёй 1,6 мм і 3,2 мм, агульны час гарэння < 50 сек пасля двух запальванняў, без капальнага запальвання.
- LOI: Мэта ≥30% (фактычная ≥28%).
- Механічныя ўласцівасці:
- Трываласць на расцяжэнне > 40 МПа, ударная вязкасць > 5 кДж/м² (стандарт ASTM).
- Тэрмічная стабільнасць (TGA):
- Рэшткавы вугаль пры 800°C > 20%, пачатковая тэмпература раскладання > 300°C.
VII. Прыклад эталоннай фармулёўкі
| Кампанент | Змест (%) |
|---|---|
| SK поліэстэр ES500 | 48% |
| Ультратонкі ATH (мадыфікаваны) | 28% |
| Гіпафасфіт алюмінію | 11% |
| Борат цынку | 7% |
| МКА | 4% |
| Дысперсант BYK-161 | 2,5% |
| Злучальны агент KH-550 | 1% |
| PTFE-агент супраць капання | 0,8% |
| стэарат цынку | 0,5% |
Гэтая формула і тэхналагічны працэс эфектыўна дасягаюць вогнеўстойлівасці UL94 V0 для SK Polyester ES500, адначасова збалансаваўшы тэхналагічнасць і механічныя ўласцівасці. Рэкамендуецца праводзіць невялікія выпрабаванні для праверкі дысперсіі перад дакладнай карэкціроўкай суадносін (напрыклад, балансаванне гіпафасфіту алюмінію і MCA). Для далейшага павышэння вогнеўстойлівасці варта дадаць 2% наналістоў нітрыду бору (BNNS) у якасці падвойнага цеплаправоднага/вогнеахоўнага напаўняльніка.
More info., pls contact lucy@taifeng-fr.com
Час публікацыі: 1 ліпеня 2025 г.
