Referenzformuléierung fir PVC-Flamhemmend Masterbatch
Design an Optimiséierung vu PVC-Flammhemmend-Masterbatch-Formuléierungen, mat Integratioun vun existente Flammhemmendmëttel a wichtege synergistesch Komponenten, mat Zil op d'UL94 V0 Flammhemmendkeet (upassbar op V2 duerch Reduktioun vun den Zousazmengen).
I. Empfehlung fir d'Basisformel (steif PVC)
Formuléierung vu Plastik-Flamhemmendmëttel:
| Komponent | Lueden (Gew.-%) | Funktiounsbeschreiwung |
|---|---|---|
| PVC-Harz (Typ SG-5) | 40-50% | Matrixmaterial, am léifsten eng Qualitéit mat gerénger Uelegabsorptioun |
| Aluminiumhypophosphit | 12-15% | Säurequell fir d'Bildung vu Kuelestoff, ënnerdréckt d'Nofgloewung |
| Zinkborat | 8-10% | Synergistesch Rauchënnerdréckung, reagéiert mat HCl aus PVC-Zersetzung |
| Uewerflächenmodifizéiert Aluminiumhydroxid | 10-12% | Endothermesch Ofkillung, erfuerdert eng Silan-Kopplungsmëttelbeschichtung (Zersetzungstemperatur entsprécht der PVC-Veraarbechtung) |
| Antimontrioxid (Sb₂O₃) | 3-5% | Kärsynergist, verbessert d'Flammhetzbarkeet iwwer Cl-Sb Synergie |
| Zinkmolybdat (Rauchdämpfer) | 5-8% | Recommandéierten Zousazstoff, reduzéiert d'Dampdicht (Schlëssel fir d'Konformitéit mat DIN 4102) |
| Dipentaerythritol (DPE) | 2-3% | Hëllefsmëttel fir d'Bildung vu Kuelestoff, verbessert d'Kontroll vum Schmelztropf |
| Thermesche Stabilisator (Ca-Zn-Komposit) | 3-4% | Essentiell fir thermesch Degradatioun während der Veraarbechtung ze vermeiden |
| Weichmacher (DOP oder ökologesch Alternativ) | 0-8% | D'Häert upassen (optional fir haarde PVC) |
| Schmiermëttel (Kalziumstearat) | 1-1,5% | Verbessert d'Veraarbechtung, verhënnert datt d'Roller festkleben |
| Veraarbechtungshëllef (ACR) | 1-2% | Verbessert d'Plastifikatioun an d'Dispersioun vum Masterbatch |
II. Schlëssel Optimiséierungsprinzipien
- Flammhemmend Synergiesystem
- Cl-Sb Synergie: De Chlor (56%) vu PVC a Kombinatioun mat 3-5% Sb₂O₃ bilt eng SbCl₃-Barrière, déi eng duebel Wierkung a Gasphas/Kondensphas erméiglecht.
- Rauchënnerdréckung: Zinkmolybdat + Zinkborat reduzéiert d'Rauchdicht ëm >40% (ASTM E662).
- Verschmotzungsverbesserung: Aluminiumhypophosphit + DPE generéiert vernetzte Phosphorsäureester-Kuel bei 200–250 °C, wat de fréie Kuelmangel u PVC kompenséiert.
- Veraarbechtungsadaptabilitéit
- Temperaturanpassung: Aluminiumhypophosphit (Zersetzung ≥250°C) an Uewerflächenmodifizéiert Al(OH)₃ (stabil bis >200°C) si gëeegent fir PVC-Veraarbechtung (160–190°C).
- Stabilitéitssécherung: Ca-Zn-Stabilisatoren verhënneren d'Harzofbau duerch HCl-Fräisetzung; ACR ënnerstëtzt d'Plastifikatioun a Systemer mat héijem Fëllstoffgehalt.
- Leeschtungsbilanz
- Total Flammhemmend Belaaschtung: 35–45%, Zugfestigkeit ≥80% (typesch ≥40 MPa fir steife PVC).
- Fir Flexibilitéit (flexibele PVC), ersetzt DOP duerch 8% epoxidiséiert Sojabounenueleg (Duebelt Weichmacher/Flammhemmend).
III. Test- a Validatiounsmetriken
Flammhemmendkeet:
- UL94 V0 (1,6 mm Déckt)
- Limitéierende Sauerstoffindex (LOI) ≥32%
Rauchkontroll:
- NBS-Rauchkammertest: Maximal spezifesch optesch DichtDs≤150 (Flammenmodus)
Mechanesch Eegeschaften:
- Zuchfestigkeit ≥35 MPa (steif), Brochdehnung ≥200% (flexibel)
Thermesch Stabilitéit:
- DMA bestätegt kee Moduloffall bei 180°C.
IV. Käschten- & ëmweltfrëndlech Upassungen
Alternativ mat niddrege Käschten:
- Reduzéiert Zinkmolybdat op 3%, ersetzt Al(OH)₃ deelweis duerch Mg(OH)₂ (erhéicht op 15%).
Antimonfräi Léisung:
- Sb₂O₃ ewechhuelen, 2% Aluminiumdiethylphosphinat + 5% Nano-Kaolin benotzen (liicht manner Effizienz; erfuerdert 3 mm Déckt fir V0).
Rauchprioritéit:
- Füügt 1% Silikonharz-beschichtete Kuelestoffschwaarz derbäi fir d'Rauchdicht ëm weider 15% ze reduzéieren.
V. Veraarbechtungsrichtlinnen
- Mëschsequenz:
PVC-Harz → Stabilisator + Schmierstoff → Flammhemmend Mëttel (niddreg bis héich Dicht) → Weichmacher (zum Schluss duerch Sprayen derbäigesat). - Veraarbechtungstemperaturen:
Duebelschneckenextruderzonen: 160°C (Zufuhr) → 170°C (Schmëlzen) → 180°C (Mischen) → 175°C (Materialkapp). - Masterbatch Konzentratioun:
Recommandéiert 50% Belaaschtung; verdënnt 1:1 mat virgin PVC fir d'Endbenotzung vu Sprëtzguss.
Dës Formuléierung bréngt eng héich Flammhemmendkeet, wéineg Rauch a Veraarbechtungsstabilitéit an d'Gläichgewiicht. Et gëtt recommandéiert, Tester a klenge Moossstaf ze maachen, ier een et op Skalierung mécht, mat Upassungen op Basis vun der Produktform (Blieder, Kabelen, asw.).
More info., pls contact lucy@taifeng-fr.com
Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 08. Juli 2025
