PVC lángálló mesterkeverék referencia készítmény
PVC égésgátló mesterkeverék-összetételek tervezése és optimalizálása, meglévő égésgátlók és kulcsfontosságú szinergikus komponensek beépítésével, az UL94 V0 égésgátlás elérését célozva (az adalékanyagok mennyiségének csökkentésével V2-re állítható).
I. Alapformula-javaslat (merev PVC)
Műanyag lángálló összetétel:
| Összetevő | Töltés (tömeg%) | Funkció leírása |
|---|---|---|
| PVC gyanta (SG-5 típus) | 40-50% | Mátrixanyag, lehetőleg alacsony olajfelvételű |
| Alumínium-hipofoszfit | 12-15% | Savforrás az elszenesedésért, elnyomja az utófénylést |
| Cink-borát | 8-10% | Szinergikus füstelnyomás, reagál a PVC bomlásából származó HCl-lel |
| Felületmódosított alumínium-hidroxid | 10-12% | Endotermikus hűtés, szilán kapcsolószer bevonatot igényel (a bomlási hőmérséklet megegyezik a PVC feldolgozásával) |
| Antimon-trioxid (Sb₂O₃) | 3-5% | Mag szinergista, fokozza az égésgátlást a Cl-Sb szinergián keresztül |
| Cink-molibdát (füstölést gátló) | 5-8% | Ajánlott adalékanyag, csökkenti a füst sűrűségét (a DIN 4102 szabványnak való megfelelés kulcsa) |
| Dipentaeritritol (DPE) | 2-3% | Szénképződést segítő anyag, javítja az olvadékcseppenés szabályozását |
| Hőstabilizátor (Ca-Zn kompozit) | 3-4% | Alapvető fontosságú a feldolgozás során a hőkárosodás megakadályozása érdekében |
| Lágyítószer (DOP vagy öko-alternatíva) | 0-8% | Keménységhez igazítható (opcionális merev PVC esetén) |
| Síkosító (kalcium-sztearát) | 1-1,5% | Javítja a feldolgozhatóságot, megakadályozza a hengerek beragadását |
| Feldolgozási segédanyag (ACR) | 1-2% | Fokozza a lágyulást és a mesterkeverék diszperzióját |
II. Kulcsfontosságú optimalizálási alapelvek
- Lángálló szinergiarendszer
- Cl-Sb szinergia: A PVC-ben található klór (56%) 3-5% Sb₂O₃-val kombinálva SbCl₃-gátat képez, lehetővé téve a gázfázisú/kondenzált fázisú kettős hatású égésgátlást.
- Füstcsökkentés: A cink-molibdát + cink-borát >40%-kal csökkenti a füstsűrűséget (ASTM E662).
- Elszenesedés fokozása: Az alumínium-hipofoszfit + DPE térhálósított foszforsav-észter szenet képez 200–250 °C-on, kompenzálva a PVC korai stádiumú elszenesedési hiányát.
- Feldolgozási alkalmazkodóképesség
- Hőmérséklet-illesztés: Az alumínium-hipofoszfit (bomlás ≥250°C) és a felületmódosított Al(OH)₃ (stabil >200°C-ig) alkalmas PVC-feldolgozásra (160–190°C).
- Stabilitás biztosítása: A Ca-Zn stabilizátorok megakadályozzák a gyanta HCl-felszabadulásból eredő lebomlását; az ACR elősegíti a képlékenyülést a magas töltőanyag-tartalmú rendszerekben.
- Teljesítményegyensúly
- Teljes lángállóság: 35–45%, szakítószilárdság-megtartás ≥80% (tipikusan ≥40 MPa merev PVC esetén).
- A rugalmasság (flexibilis PVC) érdekében a DOP-t 8%-os epoxidált szójaolajjal (kettős lágyító/égésgátló) kell helyettesíteni.
III. Tesztelési és validációs metrikák
Lángállóság:
- UL94 V0 (1,6 mm vastagság)
- Oxigén index határértéke (LOI) ≥32%
Füstszabályozás:
- NBS füstkamra teszt: Maximális fajlagos optikai sűrűségDs≤150 (lángoló üzemmód)
Mechanikai tulajdonságok:
- Szakítószilárdság ≥35 MPa (merev), szakadási nyúlás ≥200% (rugalmas)
Termikus stabilitás:
- A DMA megerősíti, hogy 180°C-on nem csökken a modulus.
IV. Költség- és környezetbarát módosítások
Alacsony költségű alternatíva:
- Csökkentse a cink-molibdát mennyiségét 3%-ra, az Al(OH)₃-t részben cserélje ki Mg(OH)₂-re (növelje 15%-ra).
Antimonmentes oldat:
- Az Sb₂O₃ eltávolításához használjon 2% alumínium-dietil-foszfinátot + 5% nano-kaolint (kissé alacsonyabb hatékonyság; a V0-hoz 3 mm vastagság szükséges).
Füst prioritás:
- Adjunk hozzá 1% szilikongyantával bevont kormot a füst sűrűségének további 15%-os csökkentéséhez.
V. Feldolgozási irányelvek
- Keverési sorrend:
PVC gyanta → stabilizátor + kenőanyag → égésgátlók (alacsonytól nagy sűrűségig) → lágyító (utoljára adagolva spray-vel). - Feldolgozási hőmérsékletek:
Kétcsigás extruder zónák: 160°C (adagolás) → 170°C (olvasztás) → 180°C (keverés) → 175°C (szúrófej). - Masterbatch koncentráció:
50%-os töltet ajánlott; végfelhasználási fröccsöntéshez 1:1 arányban hígítsa szűz PVC-vel.
Ez a készítmény a magas lángállóságot, az alacsony füstképződést és a feldolgozási stabilitást ötvözi. A méretezés előtt kisléptékű próbák elvégzése javasolt, a termék formájától (lemezek, kábelek stb.) függően módosítva.
More info., pls contact lucy@taifeng-fr.com
Közzététel ideje: 2025. július 8.
