Эталонная формула вогнеахоўнай маткавай сумесі ПВХ
Распрацоўка і аптымізацыя рэцэптур вогнеахоўных маткавых сумесяў ПВХ з выкарыстаннем існуючых вогнеахоўных рэчываў і ключавых сінергічных кампанентаў, накіраваных на дасягненне вогнеахоўнасці UL94 V0 (з магчымасцю рэгулявання да V2 шляхам зніжэння колькасці дабавак).
I. Рэкамендацыя па базавай формуле (цвёрды ПВХ)
Пластыкавая вогнеахоўная формула:
| Кампанент | Загрузка (вага%) | Апісанне функцыі |
|---|---|---|
| ПВХ-смала (тып SG-5) | 40-50% | Матрычны матэрыял, пераважна з нізкім узроўнем паглынання алею |
| Гіпафасфіт алюмінію | 12-15% | Крыніца кіслаты для ўтварэння вугалю, падаўляе пасляззянне |
| Борат цынку | 8-10% | Сінергічнае падаўленне дыму, рэагуе з HCl пры раскладанні ПВХ |
| Павярхоўна-мадыфікаваны гідраксід алюмінію | 10-12% | Эндатэрмічнае астуджэнне, патрабуе пакрыцця сіланавым злучным агентам (тэмпература раскладання адпавядае апрацоўцы ПВХ) |
| Трыаксід сурмы (Sb₂O₃) | 3-5% | Асноўны сінергіст, паляпшае вогнеўстойлівасць дзякуючы сінергіі Cl-Sb |
| Малібдат цынку (супрацьдымны сродак) | 5-8% | Рэкамендаваная дабаўка, зніжае шчыльнасць дыму (ключавое значэнне для адпаведнасці DIN 4102) |
| Дыпентаэрытрытол (ДПЭ) | 2-3% | Дапаможнік для ўтварэння абвуглявання, паляпшае кантроль капання расплаву |
| Тэрмастабілізатар (кампазіт Ca-Zn) | 3-4% | Неабходна прадухіліць тэрмічную дэградацыю падчас апрацоўкі |
| Пластыфікатар (DOP або экалагічная альтэрнатыва) | 0-8% | Рэгулюйце цвёрдасць (неабавязкова для цвёрдага ПВХ) |
| Змазка (стэарат кальцыя) | 1-1,5% | Паляпшае апрацоўвальнасць, прадухіляе прыліпанне валікаў |
| Дапаможны сродак для перапрацоўкі (ACR) | 1-2% | Паляпшае пластыфікацыю і дысперсію маткавай сумесі |
II. Асноўныя прынцыпы аптымізацыі
- Сістэма сінергіі вогнеахоўных матэрыялаў
- Сінергія Cl-Sb: уласцівы ПВХ хлор (56%) у спалучэнні з 3-5% Sb₂O₃ утварае бар'ер SbCl₃, што забяспечвае падвойнае вогнеахоўнае дзеянне ў газавай/кандэнсаванай фазах.
- Падаўленне дыму: малібдат цынку + борат цынку зніжаюць шчыльнасць дыму больш чым на 40% (ASTM E662).
- Паляпшэнне абвуглявання: гіпафасфіт алюмінію + ДПЭ ўтварае зшыты абвугляванне фосфарнага эфіру пры тэмпературы 200–250°C, кампенсуючы дэфіцыт абвуглявання ПВХ на ранняй стадыі.
- Адаптыўнасць апрацоўкі
- Тэмпературная адпаведнасць: гіпафасфіт алюмінію (раскладанне ≥250°C) і павярхоўна-мадыфікаваны Al(OH)₃ (стабільны да >200°C) падыходзяць для апрацоўкі ПВХ (160–190°C).
- Забеспячэнне стабільнасці: стабілізатары Ca-Zn прадухіляюць дэградацыю смалы з-за вызвалення HCl; ACR спрыяе пластыфікацыі ў сістэмах з высокім утрыманнем напаўняльніка.
- Баланс прадукцыйнасці
- Агульная колькасць вогнеахоўнага рэчыва: 35–45%, захаванне трываласці на расцяжэнне ≥80% (тыпова ≥40 МПа для цвёрдага ПВХ).
- Для гнуткасці (гнуткі ПВХ) заменіце DOP на 8% эпаксідны соевы алей (падвойны пластыфікатар/антыпірэн).
III. Паказчыкі тэсціравання і праверкі
Вогнеўстойлівасць:
- UL94 V0 (таўшчыня 1,6 мм)
- Гранічны кіслародны індэкс (LOI) ≥32%
Кантроль дыму:
- Выпрабаванне ў дымавой камеры NBS: максімальная ўдзельная аптычная шчыльнасцьDs≤150 (рэжым полымя)
Механічныя ўласцівасці:
- Трываласць на расцяжэнне ≥35 МПа (цвёрды), адноснае падаўжэнне пры разрыве ≥200% (гнуткі)
Тэрмічная стабільнасць:
- ДМА пацвярджае адсутнасць падзення модуля пругкасці пры 180°C.
IV. Карэкціроўкі кошту і экалагічнасці
Недарагая альтэрнатыва:
- Зменшыць колькасць малібдату цынку да 3%, часткова замяніць Al(OH)₃ на Mg(OH)₂ (павялічыць да 15%).
Раствор без сурмы:
- Выдаліце Sb₂O₃, выкарыстоўвайце 2% дыэтылфасфіната алюмінію + 5% нанакааліну (некалькі меншая эфектыўнасць; патрабуецца таўшчыня 3 мм для V0).
Прыярытэт дыму:
- Дадайце 1% сажы, пакрытай сіліконавай смалой, каб яшчэ больш знізіць шчыльнасць дыму на 15%.
V. Кіраўніцтва па апрацоўцы
- Паслядоўнасць змешвання:
ПВХ-смала → стабілізатар + змазка → антыпірэны (ад нізкай да высокай шчыльнасці) → пластыфікатар (дадаецца апырскваннем апошнім). - Тэмпература апрацоўкі:
Зоны двухшнекавага экструдара: 160°C (падача) → 170°C (плаўленне) → 180°C (змешванне) → 175°C (галоўка экструдара). - Канцэнтрацыя маткавай сумесі:
Рэкамендуецца загрузка 50%; разводзіць 1:1 з чыстым ПВХ для канчатковага выкарыстання ў якасці ліцця пад ціскам.
Гэтая формула спалучае ў сабе высокую вогнеўстойлівасць, нізкае дымленне і стабільнасць пры апрацоўцы. Перад маштабаваннем рэкамендуецца правесці невялікія выпрабаванні з карэкціроўкай у залежнасці ад формы прадукту (лісты, кабелі і г.д.).
More info., pls contact lucy@taifeng-fr.com
Час публікацыі: 08 ліпеня 2025 г.
