Formulasi Penghambat Api Bebas Halogen PBT

Formulasi Penghambat Api Bebas Halogen PBT

Untuk mengembangkan sistem penghambat api (FR) bebas halogen untuk PBT, penting untuk menyeimbangkan efisiensi penghambat api, stabilitas termal, kompatibilitas suhu pemrosesan, dan sifat mekanis.

I. Kombinasi Penghambat Api Inti

1. Aluminium Hipofosfit + MCA (Melamin Sianurat) + Seng Borat

Mekanisme:

• Aluminium Hipofosfit (Stabilitas termal > 300°C): Meningkatkan pembentukan arang dalam fase terkondensasi dan melepaskan radikal PO· dalam fase gas untuk memutus reaksi berantai pembakaran.
• MCA (Suhu dekomposisi ~300°C): Dekomposisi endotermik melepaskan gas inert (NH₃, H₂O), mengencerkan gas yang mudah terbakar dan menekan tetesan lelehan.
• Seng Borat (Suhu penguraian > 300°C): Meningkatkan pembentukan arang kaca, mengurangi asap dan cahaya sisa.

Rasio yang Direkomendasikan:
Aluminium Hipofosfit (10-15%) + MCA (5-8%) + Seng Borat (3-5%).

2. Magnesium Hidroksida yang Dimodifikasi Permukaan + Aluminium Hipofosfit + Fosfinat Organik (misalnya, ADP)

Mekanisme:

• Magnesium Hidroksida yang Dimodifikasi (Suhu dekomposisi ~300°C): Perlakuan permukaan (silana/titanat) meningkatkan dispersi dan stabilitas termal sambil menyerap panas untuk menurunkan suhu material.
• Fosfinat Organik (misalnya, ADP, Stabilitas termal > 300°C): Penghambat api fase gas yang sangat efektif, bersinergi dengan sistem fosfor-nitrogen.

Rasio yang Direkomendasikan:
Magnesium Hidroksida (15-20%) + Aluminium Hipofosfit (8-12%) + ADP (5-8%).

II. Sinergis Opsional

• Nano Clay/Talc (2-3%): Meningkatkan kualitas arang dan sifat mekanis sekaligus mengurangi dosis FR.
• PTFE (Polytetrafluoroethylene, 0,2-0,5%): Agen antitetesan untuk mencegah tetesan terbakar.
• Bubuk Silikon (2-4%): Meningkatkan pembentukan arang padat, meningkatkan ketahanan api dan kilap permukaan.

III. Kombinasi yang Harus Dihindari

• Aluminium Hidroksida: Terurai pada suhu 180-200°C (di bawah suhu pemrosesan PBT 220-250°C), menyebabkan degradasi dini.
• Magnesium Hidroksida yang Tidak Dimodifikasi: Memerlukan perawatan permukaan untuk mencegah penggumpalan dan dekomposisi termal selama pemrosesan.

IV. Rekomendasi Optimasi Kinerja

1. Perawatan Permukaan: Gunakan agen penggandeng silana pada magnesium hidroksida dan seng borat untuk meningkatkan dispersi dan ikatan antarmuka.
2. Kontrol Suhu Pemrosesan: Pastikan suhu dekomposisi FR > 250°C untuk menghindari degradasi selama pemrosesan.
3. Keseimbangan Sifat Mekanis: Gabungkan pengisi nano (misalnya, SiO₂) atau penguat (misalnya, POE-g-MAH) untuk mengimbangi hilangnya kekuatan.

V. Contoh Formulasi Khas

VI. Parameter Pengujian Utama

• Ketahanan Api: UL94 V-0 (1,6 mm), LOI > 35%.
• Stabilitas Termal: Residu TGA > 25% (600°C).
• Sifat Mekanik: Kekuatan tarik > 45 MPa, benturan berlekuk > 4 kJ/m².

Dengan mengoptimalkan rasio, sistem penghambat api bebas halogen yang efisien dapat dicapai sambil mempertahankan kinerja PBT secara keseluruhan.

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