Formulazione di Riferimentu di Masterbatch Ritardante di Fiamma in PVC
Cuncepimentu è ottimizazione di formulazioni di masterbatch ignifughi in PVC, chì incorporanu i ritardanti di fiamma esistenti è i cumpunenti sinergici chjave, cù cum'è scopu a resistenza à a fiamma UL94 V0 (aghjustabile à V2 riducendu e quantità di additivi).
I. Raccomandazione di Formula di Base (PVC Rigidu)
Formulazione ignifuga di plastica:
| Cumponente | Caricamentu (pesu %) | Descrizione di a funzione |
|---|---|---|
| Resina di PVC (tipu SG-5) | 40-50% | Materiale di matrice, preferibilmente di bassa qualità di assorbimentu d'oliu |
| Ipofosfitu d'aluminiu | 12-15% | Fonte d'acidu per a furmazione di carbone, sopprime l'incandescenza residua |
| Boratu di zincu | 8-10% | Soppressione sinergica di u fumu, reagisce cù HCl da a decomposizione di u PVC |
| Idrossidu d'aluminiu mudificatu in superficia | 10-12% | Raffreddamentu endotermicu, richiede un rivestimentu di agente di accoppiamentu silanu (a temperatura di decomposizione currisponde à a trasfurmazione di u PVC) |
| Triossidu d'antimoniu (Sb₂O₃) | 3-5% | Sinergistu di u core, migliora a resistenza à a fiamma via a sinergia Cl-Sb |
| Molibdatu di zincu (soppressore di fumu) | 5-8% | Additivu cunsigliatu, riduce a densità di u fume (chjave per a cunfurmità cù DIN 4102) |
| Dipentaeritritolo (DPE) | 2-3% | Aiutu di furmazione di carbone, migliora u cuntrollu di u gocciolamentu di fusione |
| Stabilizatore termicu (cumpostu Ca-Zn) | 3-4% | Essenziale per impedisce a degradazione termica durante u trattamentu |
| Plastificante (DOP o eco-alternativa) | 0-8% | Ajustà per a durezza (opzionale per u PVC rigidu) |
| Lubrificante (stearatu di calciu) | 1-1,5% | Migliora a processabilità, impedisce l'attaccamentu di i rulli |
| Aiutu di trasfurmazione (ACR) | 1-2% | Migliora a plastificazione è a dispersione di u masterbatch |
II. Principii chjave di ottimizazione
- Sistema Sinergicu Ritardante di Fiamma
- Sinergia Cl-Sb: U cloru inerente di u PVC (56%) cumminatu cù 3-5% di Sb₂O₃ forma una barriera di SbCl₃, chì permette una doppia azione ritardante di fiamma in fase gassosa/fase condensata.
- Soppressione di u fumu: U molibdatu di zincu + u boratu di zincu riduce a densità di u fumu di >40% (ASTM E662).
- Migliuramentu di a carbonizazione: L'ipofosfitu d'aluminiu + DPE genera carbone d'estere fosforicu reticolatu à 200-250 °C, cumpensendu a carenza di carbonizazione in fase iniziale di u PVC.
- Adattabilità di trasfurmazione
- Corrispondenza di temperatura: L'ipofosfitu d'aluminiu (decomposizione ≥250°C) è l'Al(OH)₃ mudificatu in superficia (stabile finu à >200°C) sò adatti à a trasfurmazione di u PVC (160–190°C).
- Assicurazione di stabilità: I stabilizzatori Ca-Zn impediscenu a degradazione di a resina da u rilasciu di HCl; L'ACR aiuta a plastificazione in sistemi à altu cuntenutu di riempitivu.
- Equilibriu di e prestazioni
- Carica tutale di ritardante di fiamma: 35–45%, ritenzione di resistenza à a trazione ≥80% (tipicu ≥40 MPa per PVC rigidu).
- Per a flessibilità (PVC flessibile), rimpiazzate u DOP cù oliu di soia epoxidatu à 8% (doppiu plastificante/ritardante di fiamma).
III. Metriche di Test è Validazione
Resistenza à a fiamma:
- UL94 V0 (spessore 1,6 mm)
- Indice Limitante di l'Ossigenu (LOI) ≥32%
Cuntrollu di u fumu:
- Prova di a camera di fumu NBS: Densità ottica specifica massimaDs≤150 (modalità di fiamma)
Proprietà meccaniche:
- Resistenza à a trazione ≥35 MPa (rigida), allungamentu à a rottura ≥200% (flessibile)
Stabilità termica:
- DMA cunfirma chì ùn ci hè micca calata di modulu à 180 °C.
IV. Aggiustamenti di u costu è di l'ambiente
Alternativa à bassu costu:
- Riduce u molibdatu di zincu à 3%, rimpiazzà parzialmente Al(OH)₃ cù Mg(OH)₂ (aumentà à 15%).
Soluzione senza antimoniu:
- Eliminate Sb₂O₃, aduprate 2% dietilfosfinatu d'aluminiu + 5% nano-caolinu (efficienza ligeramente inferiore; richiede 3 mm di spessore per V0).
Priorità di u fumu:
- Aghjunghjite 1% di neru di carbone rivestitu di resina di silicone per riduce ulteriormente a densità di u fume di u 15%.
V. Linee guida di trasfurmazione
- Sequenza di mischju:
Resina di PVC → stabilizzante + lubrificante → ritardanti di fiamma (densità bassa à alta) → plastificante (aghjuntu à spray per ultimu). - Temperature di trasfurmazione:
Zone di estrusore à doppia vite: 160 °C (alimentazione) → 170 °C (fusione) → 180 °C (miscelazione) → 175 °C (testa di filiera). - Cuncentrazione di Masterbatch:
Caricamentu cunsigliatu di 50%; diluisce 1:1 cù PVC vergine per u stampaggio à iniezione per usu finale.
Sta formula equilibra un altu ritardu di fiamma, una bassa emissione di fume è a stabilità di trasfurmazione. Si cunsiglianu prove à piccula scala prima di a scalatura, cù aghjustamenti basati nantu à a forma di u pruduttu (fogli, cavi, ecc.).
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Data di publicazione: 08 lugliu 2025
