English

Neiegkeeten

Formuléierungskonversioun fir halogenfräi flammhemmend PVC-Lieder

Formuléierungskonversioun fir halogenfräi flammhemmend PVC-Lieder

Aféierung

De Client produzéiert flammhemmend PVC-Lieder an dat virdru benotzt Antimontrioxid (Sb₂O₃). Si zielen elo drop of, Sb₂O₃ ze eliminéieren an op halogenfräi Flammhemmend Mëttel ëmzestellen. Déi aktuell Formuléierung enthält PVC, DOP, EPOXY, BZ-500, ST, HICOAT-410 an Antimon. Den Iwwergank vun enger antimonbaséierter PVC-Liederformuléierung op e halogenfräit flammhemmend System stellt eng bedeitend technologesch Verbesserung duer. Dëse Wiessel entsprécht net nëmmen ëmmer méi strengen Ëmweltreglementer (z.B. RoHS, REACH), mä verbessert och dat "gréngt" Image vum Produkt a seng Maartkonkurrenzfäegkeet.

Schlëssel Erausfuerderungen

  1. Verloscht vum synergisteschen Effekt:
    • Sb₂O₃ ass eleng kee staarkt Flammhemmend Mëttel, awer weist exzellent synergistesch Flammhemmend Effekter mat Chlor a PVC, wat d'Effizienz däitlech verbessert. Fir Antimon ze entfernen, ass et néideg en alternativt halogenfräit System ze fannen, dat dës Synergie replizéiert.
  2. Flammhemmend Effizienz:
    • Halogenfräi Flammhemmendmëttel erfuerderen dacks méi héich Belaaschtungen, fir gläichwäerteg Flammhemmend Bewäertungen z'erreechen (z.B. UL94 V-0), wat sech op mechanesch Eegeschaften (Weichheet, Zugfestigkeit, Dehnung), Veraarbechtungsleistung a Käschten auswierke kann.
  3. Charakteristike vu PVC-Lieder:
    • PVC-Lieder erfuerdert exzellent Weichheet, e gutt Gefill am Grëff, eng Uewerflächenfinish (Prägung, Glanz), Wiederbeständegkeet, Migratiounsbeständegkeet a Flexibilitéit bei niddregen Temperaturen. Déi nei Formuléierung muss dës Eegeschafte behalen oder genee domat eens sinn.
  4. Veraarbechtungsleistung:
    • Héich Ladungen vun halogenfräie Fëllstoffer (z.B. ATH) kënnen d'Schmelzfluss an d'Veraarbechtungsstabilitéit beaflossen.
  5. Käschteberücksichtegungen:
    • Verschidde héicheffizient halogenfräi Flammhemmendmëttel si deier, soudatt e Gläichgewiicht tëscht Leeschtung a Käschte néideg ass.

Auswielstrategie fir halogenfräi flammhemmend Systemer (fir PVC-Kënschtlieder)

1. Primär Flammhemmend Mëttel – Metallhydroxide

  • Aluminiumtrihydroxid (ATH):
    • Am heefegsten, käschtegënschteg.
    • Mechanismus: Endotherm Zersetzung (~200°C), wouduerch Waasserdamp fräigesat gëtt fir brennbar Gasen a Sauerstoff ze verdënnen, während eng schützend Uewerflächenschicht geformt gëtt.
    • Nodeeler: Niddreg Effizienz, héich Belaaschtung erfuerderlech (40–70 phr), reduzéiert d'Weichheet, d'Dehnung an d'Veraarbechtbarkeet däitlech; d'Zersetzungstemperatur ass niddreg.
  • Magnesiumhydroxid (MDH):
    • Méi héich Zersetzungstemperatur (~340°C), besser geegent fir PVC-Veraarbechtung (160–200°C).
    • Nodeeler: Ähnlech héich Belaaschtungen (40–70 phr) sinn néideg; liicht méi héich Käschte wéi ATH; kann eng méi héich Fiichtegkeetsabsorptioun hunn.

Strategie:

  • Léiwer MDH oder eng ATH/MDH-Mëschung (z.B. 70/30) fir Käschten, Adaptabilitéit un d'Veraarbechtungstemperatur an d'Flammhetzbarkeet am Gläichgewiicht ze halen.
  • Uewerflächenbehandelt (z.B. Silan-gekoppelt) ATH/MDH verbessert d'Kompatibilitéit mat PVC, reduzéiert d'Eegeschaftsverschlechterung a verstäerkt d'Flammhetzbarkeet.

2. Flammhemmend Synergisten

Fir d'Belaaschtung vun de primäre Flammhemmendmëttel ze reduzéieren an d'Effizienz ze verbesseren, si Synergisten essentiell:

  • Phosphor-Stickstoff-Flamhemmer: Ideal fir halogenfräi PVC-Systemer.
    • Ammoniumpolyphosphat (APP): Fërdert d'Verkolung a bildt eng intumeszent isoléierend Schicht.
      • Bemierkung: Benotzt héichtemperaturbeständeg Qualitéiten (z.B. Phase II, >280°C) fir d'Zersetzung während der Veraarbechtung ze vermeiden. Verschidden APPs kënnen d'Transparenz an d'Waasserresistenz beaflossen.
    • Aluminiumdiethylphosphinat (ADP): Héich effizient, niddreg Belaaschtung (5–20 phr), minimale Impakt op d'Eegeschafte, gutt thermesch Stabilitéit.
      • Nodeel: Méi héich Käschten.
    • Phosphatester (z.B. RDP, BDP, TCPP): Funktionéieren als weichmachend Flammhemmendmëttel.
      • Virdeeler: Duebel Roll (Weichmacher + Flammhemmend).
      • Nodeeler: Kleng Moleküle (z.B. TCPP) kënne migréieren/verflüchtegen; RDP/BDP hunn eng méi niddreg Plastifizéierungseffizienz wéi DOP a kënnen d'Flexibilitéit bei Niddregtemperaturen reduzéieren.
  • Zinkborat (ZB):
    • Präisgënschteg, multifunktionell (Flamhemmend, Rauchënnerdrécker, Verkuelungsförderer, Anti-Tropfmëttel). Synergéiert gutt mat ATH/MDH a Phosphor-Stickstoff-Systemer. Typesch Belaaschtung: 3–10 phr.
  • Zinkstannat/Hydroxystannat:
    • Excellent Rauchdämpfer a Flammhemmend Synergisten, besonnesch fir chlorhalteg Polymeren (z.B. PVC). Kann d'synergistesch Roll vum Antimon deelweis ersetzen. Typesch Belaaschtung: 2–8 phr.
  • Molybdänverbindungen (z.B. MoO₃, Ammoniummolybdat):
    • Staark Rauchdämpfer mat flammhemmender Synergie. Typesch Belaaschtung: 2–5 ph.
  • Nano-Fëllstoffer (z.B. Nanoclay):
    • Niddreg Belaaschtungen (3–8 phr) verbesseren d'Flammhetzbarkeet (Bildung vu Kuelestoff, reduzéiert Hëtztfräisetzungsquote) a mechanesch Eegeschaften. D'Dispersioun ass entscheedend.

3. Rauchmëttel

PVC produzéiert staarke Rauch beim Verbrennen. Halogenfräi Formuléierunge verlaangen dacks Rauchënnerdréckung. Zinkborat, Zinkstannat a Molybdänverbindunge si gutt Wiel.

Virgeschloe halogenfräi Flammhemmend Formuléierung (baséiert op der ursprénglecher Formuléierung vum Client)

Zil: UL94 V-0 (1,6 mm oder méi déck) erreechen, wärend d'Weichheet, d'Veraarbechtbarkeet an d'Schlësseleegeschafte behalen ginn.

Viraussetzungen:

  • Original Formuléierung:
    • DOP: 50–70 phr (Weichmacher).
    • ST: Wahrscheinlech Stearinsäure (Geschmiermëttel).
    • HICOAT-410: Ca/Zn-Stabilisator.
    • BZ-500: Wahrscheinlech e Schmierstoff/Veraarbechtungshëllefsmëttel (fir ze bestätegen).
    • EPOXY: Epoxidéiert Sojabounenueleg (Ko-Stabilisator/Weichmacher).
    • Antimon: Sb₂O₃ (ze entfernen).

1. Empfohlene Formuléierungsstruktur (pro 100 phr PVC-Harz)

Komponent Funktioun Lueden (phr) Notizen
PVC-Harz Basispolymer 100 Mëttel/héicht Molekulargewiicht fir eng ausgeglach Veraarbechtung/Eegeschaften.
Primäre Weichmacher Weichheet 40–60 Optioun A (Käschten/Leeschtungs-Balance): Partielle Phosphatester (z.B. RDP/BDP, 10–20 phr) + DOTP/DINP (30–50 phr). Optioun B (Prioritéit bei niddreger Temperatur): DOTP/DINP (50–70 phr) + effiziente PN-Flammhemmend Mëttel (z.B. ADP, 10–15 phr). Zil: Déi ursprénglech Weichheet erreechen.
Primär Flammhemmend Flammhemmend, Rauchënnerdréckung 30–50 Uewerflächenbehandelt MDH oder MDH/ATH-Mëschung (z.B. 70/30). Héich Rengheet, fein Partikelgréisst, Uewerflächenbehandelt. Upassung vun der Belaaschtung un déi gewënscht Flammhemmendkeet.
PN Synergist Héicheffizient Flammhemmendheet, Verkuelungsförderung 10–20 Wiel 1: Héichtemperatur-APP (Phase II). Wiel 2: ADP (méi héich Effizienz, méi niddreg Belaaschtung, méi héich Käschten). Wiel 3: Phosphatester-Weichmacher (RDP/BDP) – upassen, wann se scho als Weichmacher benotzt ginn.
Synergist/Rauchënnerdrécker Verbessert Flammhemmendkeet, Rauchreduktioun 5–15 Recommandéiert Kombinatioun: Zinkborat (5–10 phr) + Zinkstannat (3–8 phr). Optional: MoO₃ (2–5 phr).
Ca/Zn Stabilisator (HICOAT-410) Thermesch Stabilitéit 2,0–4,0 Kritesch! Eng liicht méi héich Belaaschtung kéint néideg sinn am Verglach mat Sb₂O₃-Formuléierungen.
Epoxidéiert Sojabounenueleg (EPOXY) Ko-Stabilisator, Weichmacher 3,0–8,0 Fir Stabilitéit a Leeschtung bei niddregen Temperaturen ophalen.
Schmiermëttel Veraarbechtungshëllef, Formfräisetzung 1,0–2,5 ST (Stearinsäure): 0,5–1,5 phr. BZ-500: 0,5–1,0 phr (jee no Funktioun upassen). Optiméiert fir héich Fëllstoffbelaaschtungen.
Veraarbechtungshëllef (z.B. ACR) Schmelzstäerkt, Floss 0,5–2,0 Essentiell fir Formuléierungen mat héijem Fëllstoffgehalt. Verbessert d'Uewerflächenqualitéit an d'Produktivitéit.
Aner Zousätz Wéi néideg – Faarfstoffer, UV-Stabilisatoren, Bioziden, etc.

2. Beispillformuléierung (Erfuerdert Optimiséierung)

Komponent Typ Lueden (phr)
PVC-Harz K-Wäert ~65–70 100,0
Primäre Weichmacher DOTP/DINP 45,0
Phosphatester Weichmacher RDP 15.0
Uewerflächenbehandelt MDH – 40,0
Héichtemperatur-APP Phase II 12.0
Zinkborat ZB 8.0
Zinkstannat ZS 5.0
Ca/Zn Stabilisator HICOAT-410 3.5
Epoxidéiert Sojabounenueleg EPOXY 5.0
Stearinsäure ST 1.0
BZ-500 Schmiermëttel 1.0
ACR-Veraarbechtungshëllef – 1.5
Faarfstoffer, etc. – Wéi néideg

Kritesch Ëmsetzungsschrëtt

  1. Bestätegt d'Detailer vum Rohmaterial:
    • Klärt d'chemesch Identitéiten vunBZ-500anST(kuckt d'Datenblieder vun den Zouliwwerer).
    • Verifizéiert déi genee BelaaschtungenDOP,EPOXY, anHICOAT-410.
    • Definéiert d'Ufuerderunge vum Client: Zil Flammhemmendkeet (z.B. UL94 Déckt), Weichheet (Häert), Uwendung (Automobil, Miwwelen, Taschen?), speziell Ufuerderungen (Kältebeständegkeet, UV-Stabilitéit, Abrasiounsbeständegkeet?), Käschtelimiten.
  2. Wielt spezifesch Flammhemmend Qualitéiten:
    • Frot bei den Zouliwwerer no halogenfräie Flammhemmendproben, déi fir PVC-Lieder speziell ugepasst sinn.
    • Prioritär uewerflächlech behandelt ATH/MDH fir eng besser Dispersioun ginn.
    • Fir APP, benotzt héichtemperaturbeständeg Qualitéiten.
    • Fir Phosphatester, léiwer RDP/BDP amplaz TCPP fir eng méi niddreg Migratioun.
  3. Tester & Optimiséierung op Laborniveau:
    • Preparéiert kleng Chargen mat ënnerschiddleche Ladungen (z.B. upasst d'Verhältnisser MDH/APP/ZB/ZS).
    • Mëschen: Benotzt High-Speed-Mëscher (z.B. Henschel) fir eng gläichméisseg Dispersioun. Füügt als éischt Flëssegkeeten (Weichmacher, Stabilisatoren) derbäi, dann d'Pulveren.
    • Veraarbechtungstester: Test op Produktiounsausrüstung (z.B. Banbury-Mëscher + Kalanderung). Iwwerwaachung vun der Plastifikatiounszäit, der Schmelzviskositéit, dem Dréimoment an der Uewerflächenqualitéit.
    • Leeschtungstester:
      • Flammhemmendkeet: UL94, LOI.
      • Mechanesch Eegeschaften: Häert (Shore A), Zugfestigkeit, Dehnung.
      • Weichheet/Handgefill: Subjektiv + Härtetester.
      • Flexibilitéit bei niddreger Temperatur: Kaltbiegtest.
      • Thermesch Stabilitéit: Kongorouttest.
      • Ausgesinn: Faarf, Glanz, Prägung.
      • (Optional) Rauchdicht: NBS-Rauchkammer.
  4. Troubleshooting & Balancering:
Problem Léisung
Net genuch Flammhemmendkeet MDH/ATH oder APP erhéijen; ADP derbäisetzen; ZB/ZS optimiséieren; Dispersioun garantéieren.
Schlecht mechanesch Eegeschaften (z.B. geréng Dehnung) MDH/ATH reduzéieren; PN-Synergist erhéijen; Uewerflächenbehandelt Fëllstoffer benotzen; Weichmacher upassen.
Veraarbechtungsschwieregkeeten (héich Viskositéit, schlecht Uewerfläch) Schmiermëttel optimiséieren; ACR erhéijen; Mëschung kontrolléieren; Temperaturen/Geschwindegkeeten upassen.
Héich Käschten Optimiséiert d'Belaaschtungen; benotzt käschtegënschteg ATH/MDH-Mëschungen; evaluéiert Alternativen.
  1. Pilot & Produktioun: No der Laboroptimiséierung, Pilotversich duerchféieren fir Stabilitéit, Konsistenz a Käschten ze verifizéieren. Skalierung nëmmen no der Validatioun.

Conclusioun

Den Iwwergank vu Lieder op Antimonbasis op halogenfräi flammhemmend PVC-Lieder ass machbar, awer erfuerdert eng systematesch Entwécklung. De Kärusaz kombinéiert Metallhydroxide (am léifsten oberflächenbehandelt MDH), Phosphor-Stickstoff-Synergisten (APP oder ADP) a multifunktionell Rauchdämpfer (Zinkborat, Zinkstannat). Gläichzäiteg ass d'Optimiséierung vu Weichmacher, Stabilisatoren, Schmiermëttel a Veraarbechtungshëllefsmëttel entscheedend.

Schlësselen zum Erfolleg:

  1. Definéiert kloer Ziler a Restriktiounen (Flammhemmendheet, Eegeschaften, Käschten).
  2. Wielt bewährte halogenfräi Flammhemmend Mëttel (oberflächenbehandelt Fëllstoffer, Héichtemperatur-APP).
  3. Rigoréis Labortester duerchféieren (Flammhemmendheet, Eegeschaften, Veraarbechtung).
  4. Sécherstellen vun enger eenheetlecher Mëschung a Prozesskompatibilitéit.

    More info., you can contact lucy@taifeng-fr.com

Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 12. August 2025
Dréckt Enter fir ze sichen oder ESC fir zouzemaachen