Fórmula ignífuga PBT sen halóxenos

Fórmula ignífuga PBT sen halóxenos

Para desenvolver un sistema ignífugo (FR) libre de halóxenos para PBT, é esencial equilibrar a eficiencia ignífuga, a estabilidade térmica, a compatibilidade da temperatura de procesamento e as propiedades mecánicas.

I. Combinacións de ignífugos de núcleo

1. Hipofosfito de aluminio + MCA (cianurato de melamina) + borato de zinc

Mecanismo:

• Hipofosfito de aluminio (estabilidade térmica > 300 °C): promove a formación de carbón na fase condensada e libera radicais PO· na fase gasosa para interromper as reaccións en cadea de combustión.
• MCA (temperatura de descomposición ~300 °C): a descomposición endotérmica libera gases inertes (NH₃, H₂O), diluíndo gases inflamables e suprimindo o goteo da masa fundida.
• Borato de zinc (temperatura de descomposición > 300 °C): mellora a formación de carbón vítreo, o que reduce o fume e a relucencia.

Proporción recomendada:
Hipofosfito de aluminio (10-15%) + MCA (5-8%) + borato de cinc (3-5%).

2. Hidróxido de magnesio modificado superficialmente + hipofosfito de aluminio + fosfinato orgánico (por exemplo, ADP)

Mecanismo:

• Hidróxido de magnesio modificado (temperatura de descomposición ~300 °C): o tratamento superficial (silano/titanato) mellora a dispersión e a estabilidade térmica á vez que absorbe a calor para baixar a temperatura do material.
• Fosfinato orgánico (por exemplo, ADP, estabilidade térmica > 300 °C): retardante de chama en fase gasosa moi eficaz, que actúa como sinerxista cos sistemas fósforo-nitróxeno.

Proporción recomendada:
Hidróxido de magnesio (15-20%) + Hipofosfito de aluminio (8-12%) + ADP (5-8%).

II. Sinerxistas opcionais

• Nanoarxila/talco (2-3 %): mellora a calidade do carbón e as propiedades mecánicas á vez que reduce a dose de FR.
• PTFE (politetrafluoroetileno, 0,2-0,5%): axente antigoteo para evitar a queima de pingas.
• Silicona en po (2-4 %): promove a formación de carbonización densa, mellorando a ignifugación e o brillo da superficie.

III. Combinacións que se deben evitar

• Hidróxido de aluminio: descomponse a 180-200 °C (por debaixo da temperatura de procesamento de PBT de 220-250 °C), o que leva a unha degradación prematura.
• Hidróxido de magnesio sen modificar: require tratamento superficial para evitar a aglomeración e a descomposición térmica durante o procesamento.

IV. Recomendacións de optimización do rendemento

1. Tratamento superficial: usar axentes de acoplamento de silano sobre hidróxido de magnesio e borato de zinc para mellorar a dispersión e a unión interfacial.
2. Control da temperatura de procesamento: Asegurar que a temperatura de descomposición de FR sexa > 250 °C para evitar a degradación durante o procesamento.
3. Equilibrio de propiedades mecánicas: Incorporar nanomateriales de recheo (por exemplo, SiO₂) ou endurecedores (por exemplo, POE-g-MAH) para compensar a perda de resistencia.

V. Exemplo típico de formulación

VI. Parámetros clave das probas

• Resistencia á chama: UL94 V-0 (1,6 mm), LOI > 35 %.
• Estabilidade térmica: residuo de TGA > 25 % (600 °C).
• Propiedades mecánicas: Resistencia á tracción > 45 MPa, impacto con entalla > 4 kJ/m².

Ao optimizar as proporcións, pódese conseguir un sistema ignífugo sen halóxenos eficiente, mantendo ao mesmo tempo o rendemento xeral do PBT.

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