Formulazioni ignifughe in polipropilene (PP) UL94 V0 è V2

Formulazioni ignifughe in polipropilene (PP) UL94 V0 è V2

U polipropilene (PP) hè un polimeru termoplasticu largamente utilizatu, ma a so infiammabilità limita a so applicazione in certi campi. Per risponde à diversi requisiti di ritardanza di fiamma (cum'è i gradi UL94 V0 è V2), i ritardanti di fiamma ponu esse incorporati per migliurà a resistenza à a fiamma di u PP. Quì sottu hè una introduzione dettagliata à e formulazioni di PP ritardanti di fiamma per i gradi UL94 V0 è V2, cumprese a selezzione di i ritardanti di fiamma, a cuncepzione di a formulazione, e tecniche di trasfurmazione è i testi di prestazione.

1. Introduzione à e classi di resistenza à a fiamma UL94

UL94 hè una norma di inflammabilità sviluppata da Underwriters Laboratories (UL) per valutà a resistenza à a fiamma di i materiali plastichi. E classificazioni cumuni di ritardanza di fiamma includenu:

• V0U più altu gradu di ritardanza di fiamma, chì richiede chì i campioni si autoestinguinu in 10 secondi in una prova di combustione verticale senza accende u cuttone cù gocce.
• V2Un gradu di ritardanza di fiamma più bassu, chì permette à i campioni di autoestinguessi in 30 secondi in una prova di combustione verticale mentre permette u gocciolamentu chì pò infiamma u cotone.

2. Formulazione di PP ignifuga V0

U PP ignifugu V0 richiede una eccellente resistenza à a fiamma, tipicamente ottenuta incorporendu ritardanti di fiamma ad alta efficienza è ottimizendu a formulazione.

2.1 Selezzione di ignifuga

• Ritardanti di fiamma bromuratiCum'è l'etere decabromodifenile (DBDPO) è u tetrabromobisfenolu A (TBBPA), chì offrenu una alta efficienza ma ponu esse menu rispettosi di l'ambiente.
• Ritardanti di fiamma à basa di fosforuCum'è u polifosfatu d'ammoniu (APP) è u fosforu rossu, chì sò più ecologichi è efficaci.
• Ritardanti di fiamma intumescenti (IFR)Cumpostu da una fonte d'acidu, una fonte di carbone è una fonte di gasu, chì furnisce una resistenza à a fiamma ecologica è efficiente.
• Idrossidu di magnesiu (Mg(OH)₂) o idrossidu d'aluminiu (Al(OH)₃)Ritardanti di fiamma inorganici ecologichi, ma sò richiesti livelli di carica elevati.

2.2 Formulazione Tipica

• Resina PP100phr (in pesu, listessu quì sottu).
• Intumescent Fire Retardant (IFR)20–30 ore.
• Idrossidu di magnesiu10–20 ore.
• Agente antigoccia0,5–1 phr (per esempiu, politetrafluoroetilene, PTFE).
• Lubrificante0,5–1 phr (per esempiu, stearatu di zincu).
• Antiossidante0,2–0,5 phr.

2.3 Tecniche di trasfurmazione

• MischjenduMischiate uniformemente a resina PP, i ritardanti di fiamma è altri additivi in ​​un miscelatore à alta velocità.
• Estrusione è pellettizazioneAduprate un estrusore à doppia vite à 180–220 °C per pruduce pellets.
• Stampaggio à iniezioneModellate i pellets in campioni di prova aduprendu una macchina di stampaggio à iniezione.

2.4 Test di prestazione

• Prova di brusgiatura verticale UL94I campioni devenu risponde à i requisiti V0 (autoestinguenti in 10 secondi, nisuna ignizione di u cotone da e gocce).
• Test di e Proprietà MeccanicheValutate a resistenza à a trazione, a resistenza à l'impattu, ecc., per assicurà chì e prestazioni di u materiale rispondenu à i requisiti di l'applicazione.

3. Cuncepimentu di Formulazione di PP Ignifugu V2

U PP ignifugu V2 hà esigenze di resistenza à a fiamma più basse è pò esse ottenutu cù un caricu ignifugu moderatu.

3.1 Selezzione di ignifuga

• Ritardanti di fiamma bromuratiCum'è DBDPO o TBBPA, chì necessitanu solu piccule quantità per ottene V2.
• Ritardanti di fiamma à basa di fosforuCum'è u fosforu rossu o i fosfati, chì offrenu suluzioni ecologiche.
• Idrossidu di magnesiu (Mg(OH)₂) o idrossidu d'aluminiu (Al(OH)₃)Ecologicu ma richiede carichi più alti.

3.2 Formulazione Tipica

• Resina PP: 100 phr.
• Ritardante di fiamma bromuratu5–10 phr.
• Triossidu d'antimoniu (Sb₂O₃)2–3phr (cum'è sinergistu).
• Agente antigoccia0,5–1 phr (per esempiu, PTFE).
• Lubrificante0,5–1 phr (per esempiu, stearatu di zincu).
• Antiossidante0,2–0,5 phr.

3.3 Tecniche di trasfurmazione

• Listessu chè a trasfurmazione di qualità V0 (miscelazione, estrusione, stampaggio à iniezione).

3.4 Test di prestazione

• Prova di brusgiatura verticale UL94I campioni devenu risponde à i requisiti V2 (autoestinguenti in 30 secondi, gocciolamentu permessu).
• Test di e Proprietà MeccanicheAssicurà chì e prestazioni di u materiale rispondenu à i bisogni di l'applicazione.

4. Paragone trà e formulazioni V0 è V2

4.1 Caricamentu ignifugu

• V0 richiede carichi più alti (per esempiu, 20–30phr IFR o 10–20phr Mg(OH)₂).
• V2 richiede carichi più bassi (per esempiu, ritardanti di fiamma bromurati da 5 à 10 phr).

4.2 Efficienza di Ritardanza di Fiamma

• V0 furnisce una resistenza à a fiamma superiore per esigenze più severe.

4.3 Proprietà meccaniche

• E formulazioni V0 ponu influenzà significativamente e proprietà meccaniche (per esempiu, a resistenza à l'impattu, a resistenza à a trazione) per via di un cuntenutu di additivi più altu.
• E formulazioni V2 anu menu impattu nantu à e prestazioni meccaniche.

4.4 Impattu ambientale

• E formulazioni V0 utilizanu spessu ritardanti di fiamma ecologichi (per esempiu, IFR, Mg(OH)₂).
• E formulazioni V2 ponu aduprà ritardanti di fiamma bromurati, chì sò menu rispettosi di l'ambiente.

5. Raccomandazioni per l'ottimizazione di a formulazione

5.1 Sinergismu ignifugu

• A cumbinazione di diversi ritardanti di fiamma (per esempiu, IFR + Mg(OH)₂, bromuratu + Sb₂O₃) pò migliurà a resistenza à a fiamma è riduce u caricu.

5.2 Mudificazione di a superficia

• A mudificazione di i ritardanti di fiamma inorganici (per esempiu, Mg(OH)₂, Al(OH)₃) migliora a compatibilità cù u PP, aumentendu e proprietà meccaniche.

5.3 Ottimizazione di u trattamentu

• U cuntrollu di i parametri di estrusione/iniezione (temperatura, pressione, velocità di a vite) assicura una dispersione uniforme è impedisce a degradazione.

6. Cunclusione

U cuncepimentu di e formulazioni di PP ignifughe V0 è V2 dipende da i requisiti specifici di resistenza à a fiamma è da i scenarii d'applicazione.

• Formulazioni V0tipicamente utilizanu ritardanti di fiamma ad alta efficienza (per esempiu, IFR, Mg(OH)₂) è sinergisimu ottimizatu per risponde à standard rigorosi.
• Formulazioni V2pò ottene una ritardanza di fiamma più bassa cù additivi minimi (per esempiu, ritardanti di fiamma bromurati).

In l'applicazioni pratiche, fattori cum'è a resistenza à a fiamma, e prestazioni meccaniche, l'impattu ambientale è u costu devenu esse equilibrati per ottimizà e formulazioni è e tecniche di trasfurmazione.

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