ניסוח ייחוס למאסטרבץ' מעכב בעירה של PVC
תכנון ואופטימיזציה של פורמולציות אב-אצווה מעכבי בעירה מ-PVC, תוך שילוב מעכבי בעירה קיימים ורכיבים סינרגטיים מרכזיים, תוך התמקדות בתקן UL94 V0 לעמידות בעירה (ניתנת להתאמה ל-V2 על ידי הפחתת כמויות התוספים).
א. המלצה על נוסחת בסיס (PVC קשיח)
פורמולת מעכב בעירה מפלסטיק:
| רְכִיב | טעינה (משקל%) | תיאור הפונקציה |
|---|---|---|
| שרף PVC (סוג SG-5) | 40-50% | חומר מטריצה, רצוי בעל ספיחת שמן נמוכה |
| אלומיניום היפופוספיט | 12-15% | מקור חומצי ליצירת פחם, מדכא זוהר |
| אבץ בוראט | 8-10% | דיכוי עשן סינרגטי, מגיב עם HCl מפירוק PVC |
| אלומיניום הידרוקסיד שעבר שינוי פני השטח | 10-12% | קירור אנדותרמי, דורש ציפוי של חומר צימוד סילאן (טמפרטורת הפירוק תואמת לעיבוד PVC) |
| אנטימון טריאוקסיד (Sb₂O₃) | 3-5% | סינרגיסט ליבה, משפר את עמידות הבעירה באמצעות סינרגיית Cl-Sb |
| אבץ מוליבדאט (מדכא עשן) | 5-8% | תוסף מומלץ, מפחית את צפיפות העשן (מפתח לעמידה בתקן DIN 4102) |
| דיפנטאריתריטול (DPE) | 2-3% | סיוע ליצירת פחם, משפר את בקרת טפטוף ההיתוך |
| מייצב תרמי (קומפוזיט Ca-Zn) | 3-4% | חיוני למניעת התדרדרות תרמית במהלך העיבוד |
| פלסטייזר (DOP או אלטרנטיבה אקולוגית) | 0-8% | התאם את הקושי (אופציונלי עבור PVC קשיח) |
| חומר סיכה (סידן סטארט) | 1-1.5% | משפר את יכולת העיבוד, מונע הידבקות בגלילים |
| סיוע עיבוד (ACR) | 1-2% | משפר את הפלסטיפיקציה ואת פיזור המאסטרבץ' |
II. עקרונות אופטימיזציה מרכזיים
- מערכת סינרגיה מעכבת בעירה
- סינרגיית Cl-Sb: הכלור הטמון ב-PVC (56%) בשילוב עם 3-5% Sb₂O₃ יוצר מחסום SbCl₃, המאפשר עמידות בפני בעירה כפולה בשלב גז/שלב מרוכז.
- דיכוי עשן: מוליבדאט אבץ + בוראט אבץ מפחית את צפיפות העשן ביותר מ-40% (ASTM E662).
- שיפור פחם: אלומיניום היפופוספיט + DPE מייצר פחם אסטר זרחתי צולב בטמפרטורה של 200-250 מעלות צלזיוס, ומפצה על מחסור בפחם בשלב מוקדם של PVC.
- יכולת הסתגלות עיבוד
- התאמת טמפרטורה: אלומיניום היפופוספיט (פירוק ≥250°C) ו-Al(OH)₃ שעבר שינוי פני השטח (יציב עד >200°C) מתאימים לעיבוד PVC (160–190°C).
- אבטחת יציבות: מייצבים של סידן-אבץ מונעים פירוק שרף כתוצאה משחרור HCl; ACR מסייע לפלסטיפיקציה במערכות עתירות מילוי.
- מאזן ביצועים
- עומס מעכב בעירה כולל: 35-45%, שימור חוזק מתיחה ≥80% (אופייני ≥40 MPa עבור PVC קשיח).
- לגמישות (PVC גמיש), החליפו DOP בשמן סויה אפוקסיד 8% (פלסטייזר כפול/מעכב בעירה).
III. מדדי בדיקה ואימות
מעכב בעירה:
- UL94 V0 (עובי 1.6 מ"מ)
- מדד חמצן מגביל (LOI) ≥32%
בקרת עשן:
- בדיקת תא עשן NBS: צפיפות אופטית ספציפית מקסימליתDs≤150 (מצב בוער)
תכונות מכניות:
- חוזק מתיחה ≥35 MPa (קשיח), התארכות בשבירה ≥200% (גמיש)
יציבות תרמית:
- DMA מאשר שאין ירידה במודול ב-180 מעלות צלזיוס.
IV. התאמות עלות וידידותיות לסביבה
אלטרנטיבה זולה:
- הפחתת מוליבדט האבץ ל-3%, החלפה חלקית של Al(OH)₃ ב-Mg(OH)₂ (הגדלה ל-15%).
תמיסה ללא אנטימון:
- הסירו את Sb₂O₃, השתמשו ב-2% אלומיניום דיאתילפוספינאט + 5% ננו-קאולין (יעילות מעט נמוכה יותר; דורש עובי של 3 מ"מ עבור V0).
עדיפות לעשן:
- הוסיפו 1% פחמן שחור מצופה שרף סיליקון כדי להפחית עוד יותר את צפיפות העשן ב-15%.
הנחיות עיבוד
- רצף ערבוב:
שרף PVC → מייצב + חומר סיכה → מעכבי בעירה (בצפיפות נמוכה עד גבוהה) → פלסטייזר (הוספה אחרונה בהתזה). - טמפרטורות עיבוד:
אזורי אקסטרודר דו-בורגי: 160°C (הזנה) → 170°C (התכה) → 180°C (ערבוב) → 175°C (ראש שבלונה). - ריכוז מאסטרבץ':
מומלץ להעמיס 50%; לדלל ביחס של 1:1 עם PVC בתולי לשימוש סופי בהזרקה.
פורמולה זו מאזנת עמידות גבוהה לעילוי, עשן נמוך ויציבות עיבוד. מומלץ לבצע ניסויים בקנה מידה קטן לפני שינוי גודל, עם התאמות בהתאם לצורת המוצר (יריעות, כבלים וכו').
More info., pls contact lucy@taifeng-fr.com
זמן פרסום: 08-07-2025
