Поліпрапіленавыя (ПП) вогнеахоўныя склады UL94 V0 і V2

Поліпрапіленавыя (ПП) вогнеахоўныя склады UL94 V0 і V2

Паліпрапілен (ПП) — гэта шырока выкарыстоўваны тэрмапластычны палімер, але яго гаручасць абмяжоўвае яго прымяненне ў некаторых галінах. Каб задаволіць розныя патрабаванні да вогнеўстойлівасці (напрыклад, класы UL94 V0 і V2), у склад ПП можна ўводзіць антыпірэны для павышэння вогнеўстойлівасці. Ніжэй прыведзены падрабязны агляд вогнеўстойлівых складаў ПП для класаў UL94 V0 і V2, у тым ліку выбар вогнеўстойлівага складніка, распрацоўка складаў, тэхналогіі апрацоўкі і выпрабаванні эксплуатацыйных характарыстык.

1. Уводзіны ў класы вогнеўстойлівасці UL94

UL94 — гэта стандарт гаручасці, распрацаваны Underwriters Laboratories (UL) для ацэнкі вогнеўстойлівасці пластыкавых матэрыялаў. Агульныя паказчыкі вогнеўстойлівасці ўключаюць:

• V0Найвышэйшы клас вогнеўстойлівасці, які патрабуе ад узораў самазатухання на працягу 10 секунд пры вертыкальным выпрабаванні на гарэнне без узгарання бавоўны ад капання.
• V2Ніжэйшы клас вогнеўстойлівасці, які дазваляе ўзорам самазатухаць на працягу 30 секунд пры вертыкальным выпрабаванні на гарэнне, але пры гэтым дапускае працёкі, якія могуць узгарэць бавоўну.

2. Вогнеўстойлівая поліпрапіленовая формула V0

Вогнеўстойлівы поліпрапілен V0 патрабуе выдатнай вогнеўстойлівасці, якая звычайна дасягаецца шляхам уключэння высокаэфектыўных антыпірэнаў і аптымізацыі рэцэптуры.

2.1 Выбар вогнеахоўнага матэрыялу

• Бромаваныя антыпірэныТакія як дэкабромдыфенілавы эфір (DBDPO) і тэтрабромбісфенол А (TBBPA), якія забяспечваюць высокую эфектыўнасць, але могуць быць менш экалагічна чыстымі.
• Вогнеахоўныя рэчывы на аснове фосфаруТакія як поліфасфат амонія (APP) і чырвоны фосфар, якія больш экалагічна чыстыя і эфектыўныя.
• Успучвальныя антыпірэны (IFR)Змяшчае крыніцу кіслаты, крыніцу вугляроду і крыніцу газу, што забяспечвае экалагічна чыстую і эфектыўную вогнеўстойлівасць.
• Гідраксід магнію (Mg(OH)₂) або гідраксід алюмінію (Al(OH)₃)Экалагічна чыстыя неарганічныя антыпірэны, але патрабуюць высокай ступені запаўнення.

2.2 Тыповая формула

• ПП смала100 мас.ч. (па вазе, тое ж самае ніжэй).
• Інтумесцэнтны антыпірэн (IFR): 20–30 паўднёвых гадзін
• Гідраксід магнію: 10–20 паўднёвых гадзін
• Сродак супраць капання: 0,5–1 мас.ч. (напрыклад, політэтрафторэтылен, ПТФЭ).
• Змазка0,5–1 мас.ч. (напрыклад, стэарат цынку).
• Антыаксідант: 0,2–0,5 частак

2.3 Метады апрацоўкі

• ЗмешваннеРаўнамерна змяшайце поліпрапілену, вогнеахоўныя рэчывы і іншыя дабаўкі ў хуткасным змяшальніку.
• Экструзія і грануляваннеДля вытворчасці гранул выкарыстоўвайце двухшнекавы экструдар пры тэмпературы 180–220°C.
• Ліццё пад ціскамСфармуйце з гранул узоры для выпрабаванняў з дапамогай ліццёвай машыны.

2.4 Тэставанне прадукцыйнасці

• Выпрабаванне на вертыкальнае апёк UL94Узоры павінны адпавядаць патрабаванням V0 (самазатуханне на працягу 10 секунд, адсутнасць узгарання бавоўны ад кропель).
• Выпрабаванне механічных уласцівасцейАцаніце трываласць на расцяжэнне, ударную вязкасць і г.д., каб пераканацца, што характарыстыкі матэрыялу адпавядаюць патрабаванням прымянення.

3. Распрацоўка вогнеахоўнага поліпрапілену V2

Вогнеўстойлівы поліпрапілен V2 мае ніжэйшыя патрабаванні да вогнеўстойлівасці і можа быць дасягнуты пры ўмеранай загрузцы вогнеахоўнага сродку.

3.1 Выбар вогнеахоўнага матэрыялу

• Бромаваныя антыпірэныТакія як DBDPO або TBBPA, для дасягнення V2 патрабуюцца толькі невялікая колькасць.
• Вогнеахоўныя рэчывы на аснове фосфаруТакія як чырвоны фосфар або фасфаты, прапануюць экалагічна чыстыя рашэнні.
• Гідраксід магнію (Mg(OH)₂) або гідраксід алюмінію (Al(OH)₃)Экалагічна чыстыя, але патрабуюць большай нагрузкі.

3.2 Тыповая формула

• ПП смала: 100 шт.
• Брамаваны вогнеахоўны сродак: 5–10 фраз.
• Трыаксід сурмы (Sb₂O₃): 2–3 pfr (як сінергіст).
• Сродак супраць капання: 0,5–1 мас.ч. (напрыклад, PTFE).
• Змазка0,5–1 мас.ч. (напрыклад, стэарат цынку).
• Антыаксідант: 0,2–0,5 частак

3.3 Метады апрацоўкі

• Гэтак жа, як і апрацоўка класа V0 (змешванне, экструзія, ліццё пад ціскам).

3.4 Тэставанне прадукцыйнасці

• Выпрабаванне на вертыкальнае апёк UL94Узоры павінны адпавядаць патрабаванням V2 (самазатуханне на працягу 30 секунд, дапускаецца працяканне).
• Выпрабаванне механічных уласцівасцейЗабяспечце адпаведнасць характарыстык матэрыялу патрабаванням прымянення.

4. Параўнанне паміж фармулёўкамі V0 і V2

4.1 Загрузка вогнеахоўнага матэрыялу

• V0 патрабуе больш высокіх загрузак (напрыклад, 20–30 phr IFR або 10–20 phr Mg(OH)₂).
• V2 патрабуе меншых загрузак (напрыклад, 5–10 мас.ч. браміраваных антыпірэнаў).

4.2 Эфектыўнасць вогнеўстойлівасці

• V0 забяспечвае найвышэйшую вогнеўстойлівасць для больш строгіх патрабаванняў.

4.3 Механічныя ўласцівасці

• Склады V0 могуць істотна паўплываць на механічныя ўласцівасці (напрыклад, ударную вязкасць, трываласць на расцяжэнне) з-за больш высокага ўтрымання дабавак.
• Склады V2 менш уплываюць на механічныя характарыстыкі.

4.4 Уплыў на навакольнае асяроддзе

• У рэцэптурах V0 часта выкарыстоўваюцца экалагічна чыстыя антыпірэны (напрыклад, IFR, Mg(OH)₂).
• У фармулёўках V2 могуць выкарыстоўвацца брамаваныя антыпірэны, якія менш экалагічна чыстыя.

5. Рэкамендацыі па аптымізацыі рэцэптуры

5.1 Сінергізм вогнеахоўнага ўздзеяння

• Спалучэнне розных антыпірэнаў (напрыклад, IFR + Mg(OH)₂, брамаваных + Sb₂O₃) можа палепшыць вогнеўстойлівасць і знізіць нагрузку.

5.2 Мадыфікацыя паверхні

• Мадыфікацыя неарганічных антыпірэнаў (напрыклад, Mg(OH)₂, Al(OH)₃) паляпшае сумяшчальнасць з поліпрапілену, паляпшаючы механічныя ўласцівасці.

5.3 Аптымізацыя апрацоўкі

• Кантроль параметраў экструзіі/ўпырску (тэмпература, ціск, хуткасць шнека) забяспечвае раўнамернае размеркаванне і прадухіляе дэградацыю.

6. Заключэнне

Распрацоўка вогнеўстойлівых поліпрапіленавых складаў V0 і V2 залежыць ад канкрэтных патрабаванняў да вогнеўстойлівасці і сцэнарыяў прымянення.

• V0 фармулёўкізвычайна выкарыстоўваюць высокаэфектыўныя антыпірэны (напрыклад, IFR, Mg(OH)₂) і аптымізаваны сінергізм для задавальнення строгіх стандартаў.
• V2-фармацэўтычныя прэпаратыможна дасягнуць меншай вогнеўстойлівасці з мінімальнымі дадаткамі (напрыклад, браміраванымі антыпірэнамі).

У практычным ужыванні для аптымізацыі рэцэптур і метадаў апрацоўкі неабходна збалансаваць такія фактары, як вогнеўстойлівасць, механічныя характарыстыкі, уздзеянне на навакольнае асяроддзе і кошт.

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