Formulasi Referensi Penghambat Api Bebas Halogen PBT
Untuk mengoptimalkan formulasi penghambat api bebas halogen untuk PBT, penting untuk menyeimbangkan efisiensi penghambat api, stabilitas termal, kompatibilitas suhu pemrosesan, dan sifat mekanis. Berikut adalah strategi peracikan yang dioptimalkan beserta analisis-analisis kuncinya:
1. Kombinasi Penghambat Api Inti
Pilihan 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 (Dekomposisi pada ~300°C): Dekomposisi endotermik melepaskan gas inert (NH₃, H₂O), mengencerkan gas yang mudah terbakar dan menekan tetesan lelehan.
- Seng Borat (Dekomposisi > 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%).
Opsi 2: Magnesium Hidroksida yang Dimodifikasi Permukaan + Aluminium Hipofosfit + Fosfinat Organik (misalnya, ADP)
Mekanisme:
- Magnesium Hidroksida yang Dimodifikasi (Dekomposisi ~300°C): Perlakuan permukaan (silana/titanat) meningkatkan dispersi dan stabilitas termal; pendinginan endotermik 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%).
2. Sinergis Opsional
- Nano-tanah liat/talk (2-3%): Meningkatkan kualitas arang dan sifat mekanis sekaligus mengurangi muatan penghambat api.
- PTFE (0,2-0,5%): Agen antitetesan untuk mencegah tetesan terbakar.
- Bubuk Silikon (2-4%): Meningkatkan pembentukan arang padat, meningkatkan ketahanan api dan kilap permukaan.
3. 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.
4. Tips Optimasi Performa
- Perawatan Permukaan: Gunakan agen penggandeng silana pada Mg(OH)₂ dan seng borat untuk meningkatkan dispersi dan ikatan antarmuka.
- Kontrol Suhu Pemrosesan: Pastikan suhu dekomposisi penghambat api > 250°C untuk menghindari degradasi.
- Keseimbangan Sifat Mekanik: Kompensasi kehilangan kekuatan menggunakan pengisi nano (misalnya, SiO₂) atau penguat (misalnya, POE-g-MAH).
5. Contoh Formulasi
| Penghambat Api | Pemuatan (wt%) | Fungsi |
|---|---|---|
| Aluminium Hipofosfit | 12% | Penghambat api utama (fase gas + terkondensasi) |
| MCA | 6% | Penghambat api fase gas, penekan asap |
| Seng Borat | 4% | Pembentukan arang sinergis, pengurangan asap |
| Nano Talc | 3% | Penguatan arang, peningkatan mekanis |
| PTFE | 0,3% | Anti-tetesan |
6. Metrik 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 menyempurnakan rasio, penghambat api bebas halogen dengan efisiensi tinggi dapat dicapai sambil mempertahankan kinerja PBT secara keseluruhan.
More info., pls send email to lucy@taifeng-fr.com
Waktu posting: 08-Jul-2025
