Pagbag-o sa Pagporma alang sa Panit nga PVC nga Wala’y Halogen nga Nagpugong sa Flame

Pagbag-o sa Pagporma alang sa Panit nga PVC nga Wala’y Halogen nga Nagpugong sa Flame

Pasiuna

Ang kliyente nagprodyus og flame-retardant PVC nga panit ug gigamit kaniadto nga antimony trioxide (Sb₂O₃). Tumong nila karon nga wagtangon ang Sb₂O₃ ug ibalhin sa mga halogen-free flame retardant. Ang kasamtangan nga pormulasyon naglakip sa PVC, DOP, EPOXY, BZ-500, ST, HICOAT-410, ug antimony. Ang pagbalhin gikan sa usa ka antimony-based nga PVC nga panit nga pormulasyon ngadto sa usa ka halogen-free flame-retardant system nagrepresentar sa usa ka mahinungdanon nga teknolohikal nga pag-upgrade. Kini nga pagbag-o dili lamang nagsunod sa labi ka higpit nga mga regulasyon sa kalikopan (pananglitan, RoHS, REACH) apan gipauswag usab ang "berde" nga imahe sa produkto ug ang kompetisyon sa merkado.

Pangunang mga Hagit

1. Pagkawala sa Synergistic nga Epekto:
   • Ang Sb₂O₃ dili usa ka lig-on nga flame retardant sa iyang kaugalingon apan nagpakita sa maayo kaayo nga synergistic flame-retardant nga mga epekto nga adunay chlorine sa PVC, labi nga nagpauswag sa kahusayan. Ang pagtangtang sa antimony nanginahanglan pagpangita usa ka alternatibo nga sistema nga wala’y halogen nga nagsundog sa kini nga synergy.
2. Pagkaayo sa Flame Retardancy:
   • Ang mga flame retardant nga wala’y halogen kasagarang nanginahanglan og mas taas nga mga loading aron makab-ot ang katumbas nga mga rating sa flame-retardant (pananglitan, UL94 V-0), nga mahimong makaapekto sa mekanikal nga mga kabtangan (kahumok, kusog nga tensile, elongation), pasundayag sa pagproseso, ug gasto.
3. Mga Kinaiya sa Balat sa PVC:
   • Ang panit sa PVC nanginahanglan maayo kaayo nga kalumo, pagbati sa kamot, pagkahuman sa nawong (embossing, gloss), pagsukol sa panahon, pagsukol sa paglalin, ug pagka-flexible sa ubos nga temperatura. Ang bag-ong pormulasyon kinahanglang magpadayon o motakdo pag-ayo niini nga mga kabtangan.
4. Pagproseso nga Performance:
   • Ang taas nga pagkarga sa mga halogen-free fillers (pananglitan, ATH) mahimong makaapekto sa pagtunaw sa dagan ug kalig-on sa pagproseso.
5. Mga Konsiderasyon sa Gasto:
   • Ang ubang mga high-efficiency nga halogen-free flame retardant mahal, nagkinahanglan og balanse tali sa performance ug gasto.

Diskarte sa Pagpili para sa Halogen-Free Flame Retardant Systems (para sa PVC nga Artipisyal nga Panit)

1. Panguna nga Flame Retardants – Metal Hydroxides

• Aluminum Trihydroxide (ATH):
  • Labing kasagaran, gasto-epektibo.
  • Mekanismo: Endothermic decomposition (~ 200°C), nagpagawas sa alisngaw sa tubig aron matunaw ang mga masunog nga gas ug oksiheno samtang nagporma og protective surface layer.
  • Mga Kakulian: Ubos nga episyente, gikinahanglan ang taas nga loading (40–70 phr), makapakunhod pag-ayo sa kahumok, pagpalugway, ug pagkaproseso; ubos ang temperatura sa pagkadunot.
• Magnesium Hydroxide (MDH):
  • Mas taas nga temperatura sa pagkadunot (~ 340 ° C), mas haum sa pagproseso sa PVC (160-200 ° C).
  • Mga Kakulian: Susama nga taas nga loading (40–70 phr) gikinahanglan; gamay nga mas taas nga gasto kay sa ATH; mahimong adunay mas taas nga pagsuyup sa kaumog.

Estratehiya:

• Pilia ang MDH o usa ka ATH/MDH nga timpla (pananglitan, 70/30) aron mabalanse ang gasto, pagpahiangay sa temperatura sa pagproseso, ug pagkahinay sa siga.
• Surface-treated (pananglitan, silane-coupled) Ang ATH/MDH nagpalambo sa pagkaangay sa PVC, nagpamenos sa pagkadaut sa kabtangan, ug nagpalambo sa flame retardancy.

2. Flame Retardant Synergists

Aron makunhuran ang nag-unang mga pagkarga sa flame retardant ug mapauswag ang kahusayan, hinungdanon ang mga synergist:

• Phosphorus-Nitrogen Flame Retardants: Maayo alang sa walay halogen nga PVC nga mga sistema.
  • Ammonium Polyphosphate (APP): Nagpasiugda sa charring, nga nahimong usa ka intumescent insulating layer.
    • Mubo nga sulat: Gamita ang mga grado nga dili makasugakod sa taas nga temperatura (eg, Phase II, >280°C) aron malikayan ang pagkadunot atol sa pagproseso. Ang ubang mga APP mahimong makaapekto sa transparency ug water resistance.
  • Aluminum Diethylphosphinate (ADP): Labing maayo, ubos nga loading (5-20 phr), gamay nga epekto sa mga kabtangan, maayo nga thermal stability.
    • Disbentaha: Mas taas nga gasto.
  • Phosphate Esters (eg, RDP, BDP, TCPP): Naglihok isip plasticizing flame retardants.
    • Pros: Doble nga papel (plasticizer + flame retardant).
    • Disbentaha: Ang gagmay nga mga molekula (pananglitan, TCPP) mahimong molalin / mobag-o; Ang RDP/BDP adunay mas ubos nga plasticizing efficiency kaysa DOP ug mahimong makunhuran ang ubos nga temperatura nga pagka-flexible.
• Zinc Borate (ZB):
  • Ubos nga gasto, multifunctional (flame retardant, smoke suppressant, char promoter, anti-dripping). Nag-synergize og maayo sa ATH/MDH ug phosphorus-nitrogen system. Kasagaran nga pagkarga: 3–10 phr.
• Zinc Stannate/Hydroxy Stannate:
  • Maayo kaayo nga mga suppressant sa aso ug flame retardant synergists, labi na alang sa mga polimer nga adunay klorin (pananglitan, PVC). Mahimong partially ilisan ang antimony's synergistic nga papel. Kasagaran nga pagkarga: 2–8 phr.
• Molybdenum Compounds (pananglitan, MoO₃, Ammonium Molybdate):
  • Kusog nga mga suppressant sa aso nga adunay flame retardant synergy. Kasagaran nga pagkarga: 2–5 phr.
• Nano Fillers (pananglitan, Nanoclay):
  • Ubos nga loadings (3-8 phr) makapauswag sa flame retardancy (char formation, pagkunhod sa heat release rate) ug mekanikal nga mga kabtangan. Ang pagkatibulaag kritikal.

3. Mga Pagpugong sa Smoke

Ang PVC nagpatunghag bug-at nga aso sa panahon sa pagkasunog. Ang mga pormulasyon nga wala’y halogen kanunay nga nanginahanglan pagsumpo sa aso. Ang zinc borate, zinc stannate, ug molybdenum compounds maayo kaayong mga pagpili.

Gisugyot nga Halogen-Free Flame Retardant Formulation (Base sa Orihinal nga Pormulasyon sa Kliyente)

Target: Makab-ot ang UL94 V-0 (1.6 mm o mas baga) samtang nagmintinar sa kalumo, pagkaproseso, ug yawe nga mga kabtangan.

Mga pangagpas:

• Orihinal nga pormulasyon:
  • DOP: 50–70 phr (plasticizer).
  • ST: Lagmit stearic acid (lubricant).
  • HICOAT-410: Ca/Zn stabilizer.
  • BZ-500: Lagmit usa ka lubricant/processing aid (aron makumpirma).
  • EPOXY: Epoxidized soybean oil (co-stabilizer/plasticizer).
  • Antimony: Sb₂O₃ (kuhaon).

1. Girekomendar nga Framework sa Pagporma (matag 100 phr PVC resin)

2. Pagporma sa Panig-ingnan (Nagkinahanglan og Optimization)

Kritikal nga mga Lakang sa Implementasyon

1. Kumpirma ang mga Detalye sa Hilaw nga Materyal:
   • Klaroha ang kemikal nga mga identidad saBZ-500ugST(konsultaha ang mga datasheet sa supplier).
   • I-verify ang eksaktong pagkarga saDOP,EPOXY, ugHICOAT-410.
   • Ipasabut ang mga kinahanglanon sa kliyente: Target nga paglangan sa siga (pananglitan, UL94 gibag-on), kahumok (tig-a), aplikasyon (awtomotiko, muwebles, bag?), Espesyal nga mga panginahanglan (bugnaw nga pagsukol, kalig-on sa UV, pagsukol sa abrasion?), mga limitasyon sa gasto.
2. Pilia ang Piho nga mga Grado sa Flame Retardant:
   • Paghangyo ug halogen-free flame retardant sample nga gipahaom para sa PVC nga panit gikan sa mga suppliers.
   • I-priyoridad ang ATH/MDH nga gitambalan sa ibabaw para sa mas maayong pagkatibulaag.
   • Para sa APP, gamita ang mga grado nga dili makasugakod sa temperatura.
   • Para sa phosphate ester, pilia ang RDP/BDP kay sa TCPP para sa ubos nga paglalin.
3. Lab-Scale Testing & Optimization:
   • Pag-andam og gagmay nga mga batch nga adunay lain-laing mga loading (pananglitan, adjust MDH/APP/ZB/ZS ratios).
   • Pagsagol: Gamita ang mga high-speed mixer (pananglitan, Henschel) para sa uniporme nga pagsabwag. Idugang ang mga likido (plasticizer, stabilizer) una, dayon mga pulbos.
   • Pagproseso sa mga Pagsulay: Pagsulay sa mga kagamitan sa produksiyon (pananglitan, Banbury mixer + calendering). Pag-monitor sa oras sa plastification, pagtunaw sa viscosity, torque, kalidad sa nawong.
   • Pagsulay sa Pagganap:
     • Pagpugong sa siga: UL94, LOI.
     • Mekanikal nga mga kabtangan: Katig-a (Shore A), tensile strength, elongation.
     • Kahumok/kamot nga bation: Subjective + hardness tests.
     • Ubos nga temperatura nga pagka-flexible: Cold bend test.
     • Thermal stability: Congo pula nga pagsulay.
     • Panagway: Kolor, gloss, embossing.
     • (Opsyonal) Densidad sa aso: NBS smoke chamber.
4. Pagsulbad ug Pagbalanse:

5. Pilot & Production: Human sa lab optimization, pagpahigayon og pilot trials aron mapamatud-an ang kalig-on, pagkamakanunayon, ug gasto. I-scale up lang pagkahuman sa validation.

Panapos

Ang pagbalhin gikan sa antimony-based ngadto sa halogen-free flame-retardant PVC nga panit mahimo apan nagkinahanglan og sistematikong kalamboan. Ang kinauyokan nga pamaagi naghiusa sa mga metal hydroxides (mas maayo nga gitambalan sa ibabaw nga MDH), phosphorus-nitrogen synergists (APP o ADP), ug multifunctional smoke suppressants (zinc borate, zinc stannate). Dungan, ang pag-optimize sa mga plasticizer, stabilizer, lubricant, ug mga tabang sa pagproseso hinungdanon.

Mga yawe sa Kalampusan:

1. Ipasabut ang tin-aw nga mga target ug mga pagpugong (pagpugong sa siga, mga kabtangan, gasto).
2. Pagpili sa napamatud-an nga halogen-free flame retardants (surface-treated fillers, high-temp APP).
3. Pagpahigayon og higpit nga lab testing (flame retardancy, properties, processing).
4. Siguruha nga managsama ang pagsagol ug pagkaangay sa proseso.

   More info., you can contact lucy@taifeng-fr.com