Ang PVC Flame Retardant Masterbatch Reference Formulation
Disenyo ug pag-optimize sa PVC flame retardant masterbatch formulations, nga naglakip sa kasamtangan nga flame retardant ug key synergistic nga mga sangkap, nga gipunting ang UL94 V0 flame retardant (mapasibo sa V2 pinaagi sa pagkunhod sa mga additive nga kantidad).
I. Base nga Formula Rekomendasyon (Rigid PVC)
Pagporma sa Plastic Flame Retardant:
| Component | Nagkarga (wt%) | Deskripsyon sa Function |
|---|---|---|
| PVC resin (SG-5 matang) | 40-50% | Matrix nga materyal, labing maayo nga ubos nga lebel sa pagsuyup sa lana |
| Aluminum hypophosphite | 12-15% | Ang gigikanan sa asido alang sa pagporma sa char, gipugngan ang kasanag |
| Zinc borate | 8-10% | Synergistic nga pagsumpo sa aso, reaksyon sa HCl gikan sa PVC decomposition |
| Nabag-o sa nawong nga aluminum hydroxide | 10-12% | Ang endothermic cooling, nagkinahanglan silane coupling agent coating (decomposition temp. tugma sa PVC processing) |
| Antimony trioxide (Sb₂O₃) | 3-5% | Core synergist, nagpalambo sa flame retardancy pinaagi sa Cl-Sb synergy |
| Zinc molybdate (pagpugong sa aso) | 5-8% | Girekomenda nga additive, makapamenos sa densidad sa aso (key para sa pagsunod sa DIN 4102) |
| Dipentaerythritol (DPE) | 2-3% | Ang tabang sa paghimo sa char, nagpauswag sa pagkontrol sa pagtunaw |
| Thermal stabilizer (Ca-Zn composite) | 3-4% | Mahinungdanon aron malikayan ang pagkadaot sa thermal sa panahon sa pagproseso |
| Plasticizer (DOP o eco-alternative) | 0-8% | I-adjust para sa katig-a (opsyonal para sa rigid PVC) |
| Lubricant (calcium stearate) | 1-1.5% | Pagpauswag sa pagkaproseso, pagpugong sa roller sticking |
| Ayuda sa pagproseso (ACR) | 1-2% | Nagpauswag sa plastification ug masterbatch dispersion |
II. Panguna nga mga Prinsipyo sa Pag-optimize
- Flame Retardant Synergy System
- Cl-Sb Synergy: Ang inherent chlorine sa PVC (56%) inubanan sa 3-5% Sb₂O₃ nagporma og SbCl₃ barrier, nga makapahimo sa gas-phase/condensed-phase dual-action flame retardancy.
- Pagpugong sa Aso: Ang zinc molybdate + zinc borate nagpamenos sa densidad sa aso sa> 40% (ASTM E662).
- Pagpauswag sa Char: Ang aluminyo hypophosphite + DPE nagpatunghag cross-linked phosphoric ester char sa 200–250°C, nga nagbayad sa kakulang sa char sa sayo nga yugto sa PVC.
- Pagpahiangay sa Pagproseso
- Pagpares sa Temperatura: Aluminum hypophosphite (decomposition ≥250 ° C) ug surface-modified Al(OH)₃ (stable ngadto sa> 200 °C) suit PVC processing (160-190 °C).
- Kasegurohan sa Kalig-on: Ang mga stabilizer sa Ca-Zn nagpugong sa pagkadaut sa resin gikan sa pagpagawas sa HCl; Ang ACR nagtabang sa plastification sa mga high-filler system.
- Balanse sa Pagganap
- Kinatibuk-ang pagkarga sa flame retardant: 35-45%, tensile strength retention ≥80% (typical ≥40 MPa para sa rigid PVC).
- Para sa pagka-flexible (flexible PVC), ilisan ang DOP og 8% epoxidized soybean oil (dual plasticizer/flame retardant).
III. Mga Sukatan sa Pagsulay ug Pag-validate
Kakulang sa siga:
- UL94 V0 (1.6 mm gibag-on)
- Limitado ang Oxygen Index (LOI) ≥32%
Pagkontrol sa aso:
- NBS smoke chamber test: Pinakataas nga piho nga optical densityDs≤150 (nagdilaab nga mode)
Mekanikal nga mga kabtangan:
- Tensile strength ≥35 MPa (rigid), elongation at break ≥200% (flexible)
Thermal Stability:
- Gikumpirma sa DMA nga walay modulus drop sa 180°C.
IV. Mga Pag-adjust sa Gasto ug Eco-Friendly
Ubos nga Alternatibo:
- Bawasan ang zinc molybdate ngadto sa 3%, partially ilisan ang Al(OH)₃ sa Mg(OH)₂ (pagtaas ngadto sa 15%).
Antimony-Free nga Solusyon:
- Kuhaa ang Sb₂O₃, gamita ang 2% aluminum diethylphosphinate + 5% nano-kaolin (gamay nga ubos nga episyente; nagkinahanglan ug 3 mm nga gibag-on para sa V0).
Prayoridad sa Smoke:
- Idugang ang 1% nga silicone resin-coated carbon black aron makunhuran pa ang densidad sa aso sa 15%.
V. Mga Giya sa Pagproseso
- Pagsagol nga han-ay:
PVC resin → stabilizer + lubricant → flame retardants (ubos ngadto sa taas nga densidad) → plasticizer (gidugang sa spray sa katapusan). - Pagproseso nga Temperatura:
Twin-screw extruder zones: 160°C (pagpakaon) → 170°C (pagtunaw) → 180°C (pagsagol) → 175°C (die head). - Konsentrasyon sa Masterbatch:
Irekomendar 50% loading; dilute ang 1:1 nga adunay virgin PVC para sa end-use injection molding.
Kini nga pormulasyon nagbalanse sa taas nga pagpalong sa siga, ubos nga aso, ug kalig-on sa pagproseso. Ang gagmay nga mga pagsulay gitambagan sa wala pa ang pag-scale, nga adunay mga pag-adjust base sa porma sa produkto (mga sheet, mga kable, ug uban pa).
More info., pls contact lucy@taifeng-fr.com
Oras sa pag-post: Hul-08-2025
