Polipropileno (PP) UL94 V0 ir V2 liepsną slopinančios formulės

Polipropileno (PP) UL94 V0 ir V2 liepsną slopinančios formulės

Polipropilenas (PP) yra plačiai naudojamas termoplastinis polimeras, tačiau jo degumas riboja jo pritaikymą tam tikrose srityse. Siekiant atitikti skirtingus atsparumo liepsnai reikalavimus (pvz., UL94 V0 ir V2 klases), galima įtraukti antipirenų, kurie padidina PP atsparumą liepsnai. Žemiau pateikiamas išsamus įvadas į antipirenų turinčias PP formules UL94 V0 ir V2 klasėms, įskaitant antipirenų parinkimą, formulės kūrimą, apdorojimo metodus ir eksploatacinių savybių bandymus.

1. Įvadas į UL94 atsparumo liepsnai įvertinimus

UL94 yra „Underwriters Laboratories“ (UL) sukurtas degumo standartas, skirtas plastikinių medžiagų atsparumui liepsnai įvertinti. Įprasti atsparumo liepsnai įvertinimai apima:

• V0Aukščiausias atsparumo liepsnai laipsnis, reikalaujantis, kad mėginiai vertikaliojo degimo bandymo metu savaime užgestų per 10 sekundžių neuždegdami medvilnės ir nelašindami.
• V2Žemesnis atsparumo liepsnai laipsnis, leidžiantis mėginiams atlikti vertikalaus degimo bandymą savaime užgesinti per 30 sekundžių, tuo pačiu metu leidžiant lašėti vandeniui, kuris gali uždegti medvilnę.

2. V0 ugniai atspari PP formulė

V0 tipo liepsną slopinančiam polipropileno (PP) gaminiui reikalingas puikus atsparumas liepsnai, kuris paprastai pasiekiamas į jį įtraukiant didelio efektyvumo liepsną slopinančias medžiagas ir optimizuojant formulę.

2.1 Ugnį slopinančių medžiagų pasirinkimas

• Brominti antipirenaiPavyzdžiui, dekabromdifenilo eteris (DBDPO) ir tetrabrombisfenolis A (TBBPA), kurie pasižymi dideliu efektyvumu, bet gali būti mažiau ekologiški.
• Fosforo pagrindu pagaminti antipirenaiPavyzdžiui, amonio polifosfatas (APP) ir raudonasis fosforas, kurie yra ekologiškesni ir efektyvesni.
• Išbrinkstančios liepsną slopinančios medžiagos (IFR)Sudėtyje yra rūgšties šaltinis, anglies šaltinis ir dujų šaltinis, užtikrinantis ekologišką ir efektyvų atsparumą liepsnai.
• Magnio hidroksidas (Mg(OH)₂) arba aliuminio hidroksidas (Al(OH)₃)Ekologiški neorganiniai antipirenai, tačiau reikalingas didelis jų kiekis.

2.2 Tipinė formulė

• PP derva100 vnt. (pagal svorį, tas pats nurodyta toliau).
• Intumzuojantis antipirenas (IFR): 20–30 val.
• Magnio hidroksidas: 10–20 val.
• Apsauginė priemonė nuo lašėjimo0,5–1 phr (pvz., politetrafluoretilenas, PTFE).
• Tepalas0,5–1 phr (pvz., cinko stearatas).
• Antioksidantas0,2–0,5 phr.

2.3 Apdorojimo būdai

• Maišymas: Didelės spartos maišytuve tolygiai sumaišykite PP dervą, antipirenus ir kitus priedus.
• Ekstruzija ir granuliavimasGranulėms gaminti naudokite dvisraigtį ekstruderį 180–220 °C temperatūroje.
• Įpurškimo liejimasLiejimo mašina iš granulių suformuoja bandinius.

2.4 Našumo testavimas

• UL94 vertikalaus degimo bandymasMėginiai turi atitikti V0 reikalavimus (savaime užgęsta per 10 sekundžių, vata negali užsidegti nuo lašančių medžiagų).
• Mechaninių savybių bandymaiĮvertinkite tempiamąjį stiprumą, smūgio stiprumą ir kt., kad įsitikintumėte, jog medžiagos eksploatacinės savybės atitinka taikymo reikalavimus.

3. V2 ugniai atsparaus PP formulės dizainas

V2 tipo liepsną slopinantis PP turi mažesnius atsparumo liepsnai reikalavimus ir gali būti pasiektas naudojant vidutinį liepsną slopinantį užpildą.

3.1 Liepsną slopinančių medžiagų pasirinkimas

• Brominti antipirenaiTokie kaip DBDPO arba TBBPA, kuriems pasiekti V2 reikia tik nedidelių kiekių.
• Fosforo pagrindu pagaminti antipirenaiPavyzdžiui, raudonasis fosforas arba fosfatai, siūlantys ekologiškus sprendimus.
• Magnio hidroksidas (Mg(OH)₂) arba aliuminio hidroksidas (Al(OH)₃)Ekologiškas, bet reikalauja didesnio skalbinių kiekio.

3.2 Tipinė formulė

• PP derva: 100 val.
• Bromintas antipirenas: 5–10 val.
• Stibio trioksidas (Sb₂O₃)2–3 val. (kaip sinergiklis).
• Apsauginė priemonė nuo lašėjimo0,5–1 phr (pvz., PTFE).
• Tepalas0,5–1 phr (pvz., cinko stearatas).
• Antioksidantas0,2–0,5 phr.

3.3 Apdorojimo būdai

• Tas pats kaip ir V0 klasės apdorojimas (maišymas, ekstruzija, liejimas įpurškimu).

3.4 Našumo testavimas

• UL94 vertikalaus degimo bandymasMėginiai turi atitikti V2 reikalavimus (savaime užgęsta per 30 sekundžių, leidžiamas lašėjimas).
• Mechaninių savybių bandymaiUžtikrinkite, kad medžiagos eksploatacinės savybės atitiktų taikymo poreikius.

4. V0 ir V2 formulių palyginimas

4.1 Ugnį slopinančių medžiagų įkrovimas

• V0 reikalauja didesnių užpildų (pvz., 20–30 val. IFR arba 10–20 val. Mg(OH)₂).
• V2 reikalauja mažesnių užpildų (pvz., 5–10 phr bromintų antipirenų).

4.2 Atsparumas ugniai

• V0 užtikrina geresnį atsparumą liepsnai, atitinkantį griežtesnius reikalavimus.

4.3 Mechaninės savybės

• Dėl didesnio priedų kiekio V0 formulės gali reikšmingai paveikti mechanines savybes (pvz., smūgio stiprumą, tempimo stiprumą).
• V2 formulės turi mažesnį poveikį mechaninėms savybėms.

4.4 Poveikis aplinkai

• V0 formulėse dažnai naudojami ekologiški antipirenai (pvz., IFR, Mg(OH)₂).
• V2 formulėse gali būti naudojami brominti antipirenai, kurie yra mažiau ekologiški.

5. Formuluotės optimizavimo rekomendacijos

5.1 Liepsną slopinantis sinergizmas

• Skirtingų antipirenų (pvz., IFR + Mg(OH)₂, bromintų + Sb₂O₃) derinimas gali padidinti atsparumą liepsnai ir sumažinti apkrovą.

5.2 Paviršiaus modifikavimas

• Neorganinių antipirenų (pvz., Mg(OH)₂, Al(OH)₃) modifikavimas pagerina suderinamumą su PP, sustiprindamas mechanines savybes.

5.3 Apdorojimo optimizavimas

• Ekstruzijos / įpurškimo parametrų (temperatūros, slėgio, sraigto greičio) valdymas užtikrina tolygų dispersiją ir apsaugo nuo degradacijos.

6. Išvada

V0 ir V2 ugniai atsparių PP formulių konstrukcija priklauso nuo konkrečių atsparumo liepsnai reikalavimų ir taikymo scenarijų.

• V0 formulėspaprastai naudoja didelio efektyvumo antipirenus (pvz., IFR, Mg(OH)₂) ir optimizuotą sinergizmą, kad atitiktų griežtus standartus.
• V2 formulėsgali pasiekti mažesnį atsparumą liepsnai su minimaliu priedų kiekiu (pvz., bromintais liepsną slopinančiais priedais).

Praktiškai, siekiant optimizuoti formules ir apdorojimo metodus, reikia subalansuoti tokius veiksnius kaip atsparumas liepsnai, mechaninės savybės, poveikis aplinkai ir kaina.

More info., pls contact lucy@taifeng-fr.com