Formulasi Penghambat Api Bebas Halogen PBT

Formulasi Penghambat Api Bebas Halogen PBT

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

I. Kombinasi Inti Bahan Tahan Api

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

Mekanisme:

• Aluminium Hipofosfit (Stabilitas termal > 300°C): Mendorong pembentukan arang dalam fase terkondensasi dan melepaskan radikal PO· dalam fase gas untuk menghentikan 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 dekomposisi > 300°C): Meningkatkan pembentukan arang seperti kaca, mengurangi asap dan pijar setelah pembakaran.

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

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

Mekanisme:

• Magnesium Hidroksida yang Dimodifikasi (Suhu dekomposisi ~300°C): Perlakuan permukaan (silana/titanat) meningkatkan dispersi dan stabilitas termal sekaligus 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 Disarankan:
Magnesium Hidroksida (15-20%) + Aluminium Hipofosfit (8-12%) + ADP (5-8%).

II. Sinergis Opsional

• Nano Clay/Talc (2-3%): Meningkatkan kualitas arang dan sifat mekanik sekaligus mengurangi dosis FR.
• PTFE (Politetrafluoroetilena, 0,2-0,5%): Zat anti-tetes untuk mencegah tetesan yang menyebabkan rasa terbakar.
• Bubuk Silikon (2-4%): Mendorong pembentukan arang yang 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 yaitu 220-250°C), yang menyebabkan degradasi dini.
• Magnesium Hidroksida yang Tidak Dimodifikasi: Membutuhkan perlakuan permukaan untuk mencegah penggumpalan dan dekomposisi termal selama pemrosesan.

IV. Rekomendasi Optimalisasi Kinerja

1. Perlakuan Permukaan: Gunakan agen pengikat silan pada magnesium hidroksida dan seng borat untuk meningkatkan dispersi dan ikatan antarmuka.
2. Pengendalian Suhu Pemrosesan: Pastikan suhu dekomposisi FR > 250°C untuk menghindari degradasi selama pemrosesan.
3. Keseimbangan Sifat Mekanik: Tambahkan pengisi nano (misalnya, SiO₂) atau penguat (misalnya, POE-g-MAH) untuk mengimbangi kehilangan kekuatan.

V. Contoh Formulasi Khas

VI. Parameter Pengujian Utama

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

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

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