Una formulazione ignifuga di riferimentu per SK Polyester ES500 (classificazione UL94 V0).

Una formulazione ignifuga di riferimentu per SK Polyester ES500 (classificazione UL94 V0).

I. Approcciu di cuncepimentu di formulazione

1. Compatibilità di u substratu
   • SK Polyester ES500: Un poliestere termoplasticu cù una temperatura di trasfurmazione tipica di 220-260 ° C. U ritardante di fiamma deve resiste à questu intervallu di temperatura.
   • Requisiti chjave: Equilibriu trà a resistenza à a fiamma (V0), e proprietà meccaniche (resistenza à a trazione/impattu) è a fluidità di trasfurmazione.
2. Sistema Ritardante di Fiamma Sinergicu
   • Idrossidu d'aluminiu ultrafine (ATH): Ritardante di fiamma primariu, disidratazione endotermica. U caricu deve equilibrà a ritardanza di fiamma è e proprietà meccaniche.
   • Ipofosfitu d'aluminiu: Sinergistu chì forma a carbone, funziona cù l'ATH per creà un effettu sinergicu fosforu-aluminiu, migliurendu a qualità di a carbone.
   • Boratu di zincu: Esaltatore di carbonizazione, sopprime u fumu è forma una barriera densa cù ATH.
   • MCA (Cianuratu di Melamina): Ritardante di fiamma in fase gassosa, diluisce l'ossigenu è impedisce u gocciolamentu di a fusione.

II. Formulazione cunsigliata (percentuale di pesu)

III. Controlli di Prucessu Chjave

1. Ottimizazione di a Dispersione
   • Pretrattamentu: Immergete l'ATH è l'ipofosfitu d'aluminiu in una soluzione di etanolu KH-550 à 1% per 2 ore, poi asciugate à 80 °C.
   • Sequenza di mischju:
     1. Resina di basa + disperdente + agente di accoppiamentu → Miscelazione à bassa velocità (500 rpm, 5 min).
     2. Aghjunghje ipofosfitu d'ATH/aluminiu mudificatu → Cisaillementu à alta velocità (2500 rpm, 20 min).
     3. Aghjunghje boratu di zincu/MCA/PTFE → Miscelazione à bassa velocità (800 rpm, 10 min).
   • Attrezzatura: Estrusore à doppia vite (zone di temperatura: zona di alimentazione 200 °C, zona di fusione 230 °C, matrice 220 °C).
2. Cuntrollu di a temperatura di trasfurmazione
   • Assicuratevi chì a temperatura di fusione sia < 250 °C per impedisce a decomposizione di MCA (MCA si decompone à 250-300 °C).
   • Raffreddare i pellet cù acqua dopu l'estrusione per impedisce a migrazione di ignifughi.

IV. Meccanismu Sinergicu Ritardante di Fiamma

1. ATH + Ipofosfitu d'aluminiu
   • L'ATH assorbe u calore è libera vapore acqueo, diluendu i gas inflammabili.
   • L'ipofosfitu d'aluminiu catalizeghja a furmazione di carbone densu (AlPO₄), bluccendu u trasferimentu di calore.
2. Boratu di zincu + MCA
   • U boratu di zincu forma una barriera vetrosa sopra e crepe di carbonizazione.
   • L'MCA si decompone per liberà NH₃, diluendu l'ossigenu è inibendu e reazioni di i radicali liberi.
3. PTFE Anti-Goccia
   • A micropolvera di PTFE forma una rete fibrosa, riducendu u risicu d'ignizione per goccia à fusione.

V. Ottimizazione di e prestazioni è risoluzione di i prublemi

VI. Metriche di validazione

1. Prova UL94 V0:
   • Campioni di 1,6 mm è 3,2 mm, tempu tutale di combustione < 50 sec dopu à duie accensioni, senza accensione per gocciolamentu.
2. LOI: Obiettivu ≥30% (reale ≥28%).
3. Proprietà meccaniche:
   • Resistenza à a trazione > 40 MPa, resistenza à l'impattu > 5 kJ/m² (norma ASTM).
4. Stabilità termica (TGA):
   • Residui di carbonizazione à 800°C > 20%, temperatura di decomposizione iniziale > 300°C.

VII. Esempiu di Formulazione di Riferimentu

Sta formulazione è u cuncepimentu di u prucessu ottenenu efficacemente a resistenza à a fiamma UL94 V0 per SK Polyester ES500, equilibrendu a processabilità è e proprietà meccaniche. Si cunsiglianu prove à piccula scala per verificà a dispersione prima di aghjustà i rapporti (per esempiu, equilibrà l'ipofosfitu d'aluminiu è u MCA). Per un ulteriore miglioramentu di a resistenza à a fiamma, cunsiderate l'aghjunta di nanosheets di nitruru di boru à 2% (BNNS) cum'è riempitivu termicamente conduttivu/ritardante di fiamma à doppia funzione.

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