Formulasi Referensi Masterbatch Tahan Api PP V2
Untuk mencapai ketahanan api UL94 V2 pada masterbatch PP (polipropilen), diperlukan kombinasi sinergis dari bahan penghambat api sambil mempertahankan kinerja pemrosesan dan sifat mekanik. Berikut adalah rekomendasi formulasi yang dioptimalkan beserta penjelasannya:
I. Rekomendasi Formulasi Dasar
Formulasi Tahan Api:
| Komponen | Beban (wt%) | Deskripsi Fungsi |
| Resin PP | 50-60% | Resin pembawa (disarankan menggunakan resin dengan indeks aliran leleh tinggi, misalnya MFI 20-30 g/10 menit) |
| Aluminium Hipofosfit | 15-20% | Sumber asam, mendorong pembentukan arang, stabilitas termal yang baik untuk pemrosesan PP. |
| Seng Borat | 5-8% | Bahan penghambat api sinergis, menekan asap dan meningkatkan penghambatan api fase gas. |
| Aluminium Hidroksida yang Dimodifikasi Permukaannya | 10-15% | Dekomposisi endotermik, menurunkan suhu pembakaran (perlakuan permukaan, misalnya, agen pengikat silan, disarankan) |
| Dipentaeritritol (Di-PE) | 5-8% | Sumber karbon, bersinergi dengan sumber asam untuk membentuk arang yang mengembang. |
| Melamin Polifosfat (MPP) | 3-5% | Sumber gas (suplemen yang direkomendasikan), melepaskan gas inert untuk meningkatkan intumesensi. |
| Agen Anti-Tetes (PTFE) | 0,3-0,5% | Mengurangi tetesan lelehan (opsional untuk V2, karena tetesan diperbolehkan) |
| Antioksidan (1010/168) | 0,3-0,5% | Mencegah degradasi oksidatif termal selama pemrosesan. |
| Pelumas (Seng Stearat) | 0,5-1% | Meningkatkan kelancaran dan dispersi pemrosesan. |
| Pembawa Warna & Pigmen | Sesuai kebutuhan | Pilih pigmen tahan suhu tinggi untuk menghindari reaksi dengan bahan penghambat api. |
II. Poin-Poin Optimasi Utama
- Sistem Penghambat Api Sinergis
- Tahan Api Intumescent (IFR):Aluminium hipofosfit (sumber asam) + Di-PE (sumber karbon) + MPP (sumber gas) membentuk sistem IFR, menciptakan lapisan arang isolasi untuk menghalangi panas dan oksigen.
- Sinergi Seng Borat:Bereaksi dengan aluminium hipofosfit untuk membentuk lapisan pelindung seperti kaca, meningkatkan ketahanan api fase gas.
- Aluminium Hidroksida yang Dimodifikasi:Perlakuan permukaan mengurangi pelepasan kelembapan selama pemrosesan sekaligus memberikan dekomposisi endotermik untuk menurunkan suhu pembakaran.
- Keseimbangan Pemrosesan & Kinerja
- Jumlah total bahan penghambat api harus dikendalikan pada35-45%untuk menghindari hilangnya sifat mekanik secara signifikan.
- MenggunakanResin PP MFI tinggi (misalnya, PPH-Y40)untuk meningkatkan dispersi masterbatch dan mengurangi viskositas.
- Rekomendasi Pengujian & Validasi
- Uji Pembakaran Vertikal UL94:Pastikan api padam sendiri dalam waktu yang ditentukan60 detiksetelah dua kali penyalaan.
- Pengujian Mekanis:Fokus pada kekuatan tarik (≥20 MPa) dan kekuatan benturan (≥4 kJ/m²).
- Stabilitas Termal (TGA):Pastikan suhu dekomposisi penghambat api sesuai dengan kisaran pemrosesan PP (180–220°C).
III. Penyesuaian Opsional
- Untuk Ketahanan Api yang Lebih Tinggi (misalnya, V0):
- Tingkatkan aluminium hipofosfit menjadi25%, menambahkansilikon 2%(penekanan asap), dan menaikkan PTFE ke0,8%.
- Aplikasi yang Sensitif terhadap Biaya:
- Kurangi kandungan MPP dan tingkatkan sedikit aluminium hidroksida (pastikan stabilitas pemrosesan).
IV. Pertimbangan Utama
- Produksi Masterbatch:Campur terlebih dahulu bahan penghambat api dengan resin pembawa;ekstrusi sekrup ganda (180–210°C)direkomendasikan.
- Pengeringan Aluminium Hidroksida:Kering di110°C selama 4 jamuntuk mencegah terbentuknya gelembung selama proses pengolahan.
- Rasio Hipofosfit Di-PE/Aluminium:Menjaga1:2 hingga 1:3untuk efisiensi pembentukan arang yang optimal.
Dengan formulasi dan pendekatan pemrosesan yang dioptimalkan ini,Ketahanan api UL94 V2Hal ini dapat dicapai secara konsisten sambil mempertahankan kinerja pemrosesan dan stabilitas warna. Uji coba skala kecil disarankan untuk penyempurnaan berdasarkan hasil pengujian.
More info., pls contact lucy@taifeng-fr.com
Waktu posting: 08 Juli 2025
