Usa ka reperensiya nga flame retardant formulation para sa SK Polyester ES500 (UL94 V0 rating).
I. Pamaagi sa Disenyo sa Pagporma
- Pagkaangay sa substrate
- SK Polyester ES500: Usa ka thermoplastic polyester nga adunay tipikal nga temperatura sa pagproseso nga 220–260°C. Ang flame retardant kinahanglan nga makasugakod sa kini nga range sa temperatura.
- Pangunang mga Kinahanglanon: Balanse nga flame retardancy (V0), mekanikal nga mga kabtangan (tensile/impact strength), ug processing fluidity.
- Synergistic Flame Retardant System
- Ultrafine Aluminum Hydroxide (ATH): Panguna nga flame retardant, endothermic dehydration. Ang loading kinahanglan nga balanse sa flame retardancy ug mekanikal nga mga kabtangan.
- Aluminum Hypophosphite: Char-forming synergist, nagtrabaho kauban ang ATH aron makahimo usa ka phosphorus-aluminum synergistic nga epekto, pagpaayo sa kalidad sa char.
- Zinc Borate: Char enhancer, mopugong sa aso, ug moporma og dasok nga babag sa ATH.
- MCA (Melamine Cyanurate): Gas-phase flame retardant, nagtunaw sa oxygen ug nagpugong sa pagtunaw sa pagtulo.
II. Girekomenda nga Pagporma (Posiyento sa Timbang)
| Component | Ratio | Pagproseso sa mga Nota |
|---|---|---|
| SK Polyester ES500 | 45–50% | Base resin; pilia ang high-fluidity nga grado aron mabayran ang viscosity sa filler. |
| Ultrafine ATH | 25–30% | Gibag-o ang nawong sa silane coupling agent (KH-550), D50 < 3 μm. |
| Aluminum Hypophosphite | 10–12% | Ang kainit-resistant (>300°C), pre-mixed sa ATH ug gidugang sa mga hugna. |
| Zinc Borate | 6–8% | Gidugang sa MCA aron malikayan ang taas nga pagkaguba sa istruktura. |
| MCA | 4–5% | Temperatura sa proseso <250°C, low-speed dispersion. |
| Dispersant | 2–3% | Polyester-compatible dispersant (pananglitan, BYK-161) + polyethylene wax composite. |
| Ahente sa Pagdugtong (KH-550) | 1% | Pre-treat ATH ug aluminum hypophosphite; pagpaunlod sa ethanol nga gisundan sa pagpauga. |
| Anti-Dripping nga Ahente | 0.5–1% | PTFE micropowder sa pagsumpo sa matunaw ignition. |
| Tabang sa Pagproseso | 0.5% | Zinc stearate (lubrication ug anti-sticking). |
III. Panguna nga Pagkontrol sa Proseso
- Pagkatibulaag Optimization
- Pre-treatment: Ihumol ang ATH ug aluminum hypophosphite sa 1% KH-550 ethanol solution sulod sa 2 ka oras, unya uga sa 80°C.
- Pagsagol nga han-ay:
- Base resin + dispersant + coupling agent → Ubos nga tulin nga pagsagol (500 rpm, 5 min).
- Idugang ang giusab nga ATH/aluminum hypophosphite → High-speed shear (2500 rpm, 20 min).
- Idugang ang zinc borate/MCA/PTFE → Low-speed mixing (800 rpm, 10 min).
- Kagamitan: Twin-screw extruder (temperatura zones: feed zone 200°C, melting zone 230°C, mamatay 220°C).
- Pagkontrol sa Temperatura sa Pagproseso
- Siguruha nga matunaw ang temperatura <250°C aron malikayan ang pagkadunot sa MCA (MCA madunot sa 250–300°C).
- Ang bugnaw nga tubig nga mga pellets pagkahuman sa extrusion aron mapugngan ang paglalin nga makapugong sa siga.
IV. Flame Retardant Synergistic Mechanism
- ATH + Aluminum Hypophosphite
- Ang ATH mosuhop sa kainit ug mopagawas sa alisngaw sa tubig, makapatunaw sa mga gas nga masunog.
- Ang aluminyo hypophosphite nag-catalyze sa dasok nga char formation (AlPO₄), nga nagbabag sa pagbalhin sa kainit.
- Zinc Borate + MCA
- Ang zinc borate nagporma og bildo nga babag sa mga liki sa char.
- Nadugta ang MCA aron buhian ang NH₃, pagtunaw sa oxygen ug pagpugong sa mga reaksyon sa libre nga radikal.
- PTFE Anti-Dripping
- Ang micropowder sa PTFE nagporma usa ka fibrous network, nga nagpamenos sa peligro sa pagtunaw sa pagtulo.
V. Performance Tuning & Troubleshooting
| Komon nga Isyu | Solusyon |
|---|---|
| Ang pagpahinay sa siga ubos sa V0 (V1/V2) | Dugangi ang aluminum hypophosphite ngadto sa 12% + MCA ngadto sa 5%, o idugang ang 2% nga encapsulated red phosphorus (synergistic sa aluminum hypophosphite). |
| Pagkunhod sa mekanikal nga mga kabtangan | Bawasan ang ATH ngadto sa 25%, idugang ang 5% nga glass fiber (reinforcement) o 3% maleic anhydride-grafted POE (toughening). |
| Dili maayo nga fluidity sa pagproseso | Dugangi ang dispersant ngadto sa 3%, o idugang ang 0.5% nga low-MW polyethylene wax (lubrication). |
| Namulak sa nawong | I-optimize ang dosis sa coupling agent o ibalhin sa titanate coupling agent (NDZ-201) para sa mas maayo nga interfacial bonding. |
VI. Mga Sukatan sa Pagpamatuod
- Pagsulay sa UL94 V0:
- 1.6 mm ug 3.2 mm nga mga espesimen, kinatibuk-ang oras sa pagsunog <50 sec human sa duha ka pag-apoy, walay dripping ignition.
- LOI: Target ≥30% (aktuwal nga ≥28%).
- Mekanikal nga mga kabtangan:
- Tensile strength> 40 MPa, impact strength> 5 kJ/m² (ASTM standard).
- Thermal Stability (TGA):
- Char residue sa 800°C > 20%, inisyal nga decomposition temperature> 300°C.
VII. Panig-ingnan nga Pagporma sa Reperensya
| Component | Sulod (%) |
|---|---|
| SK Polyester ES500 | 48% |
| Ultrafine ATH (giusab) | 28% |
| Aluminum Hypophosphite | 11% |
| Zinc Borate | 7% |
| MCA | 4% |
| BYK-161 Dispersant | 2.5% |
| Ahente sa Pagdugtong sa KH-550 | 1% |
| PTFE Anti-Dripping Agent | 0.8% |
| Zinc Stearate | 0.5% |
Kini nga pormulasyon ug disenyo sa proseso epektibo nga nakab-ot ang UL94 V0 flame retardancy alang sa SK Polyester ES500 samtang gibalanse ang pagkaproseso ug mekanikal nga mga kabtangan. Girekomenda ang gagmay nga mga pagsulay aron mapamatud-an ang pagkatibulaag sa wala pa ang mga ratios sa maayo nga pag-tune (pananglitan, pagbalanse sa aluminum hypophosphite ug MCA). Para sa dugang pa nga pagpausbaw sa kalayo, ikonsiderar ang pagdugang og 2% boron nitride nanosheets (BNNS) isip dual-functional thermal conductive/flame retardant filler.
More info., pls contact lucy@taifeng-fr.com
Oras sa pag-post: Hul-01-2025