Formulasi Referensi untuk Plastik Termoplastik PVC Tahan Api V-0

Formulasi Referensi untuk Plastik Termoplastik PVC Tahan Api V-0

Untuk mencapai peringkat tahan api V-0 (menurut standar UL-94) pada plastik termoplastik PVC, aluminium hipofosfit dan asam borat adalah dua bahan tahan api yang umum digunakan. Kadar penambahannya perlu dioptimalkan berdasarkan formulasi spesifik, kondisi pemrosesan, dan persyaratan kinerja. Berikut adalah beberapa rekomendasi dan rentang referensi:

1. Tingkat Penambahan Aluminium Hipofosfit

Aluminium hipofosfit adalah penghambat api berbasis fosfor yang efisien dan cocok untuk material PVC. Bahan ini menghambat pembakaran dengan membentuk lapisan fosfat pelindung dan melepaskan gas asam fosfat.

• Tingkat penambahan yang disarankan: 15–25 jam(bagian per seratus bagian resin)
• Untuk PVC standar, menambahkan sekitar20 jamaluminium hipofosfit biasanya mencapai peringkat ketahanan api V-0.
• Untuk ketahanan api yang lebih tinggi, dosis dapat ditingkatkan, tetapi dampak pada sifat mekanis harus dipertimbangkan.
• Tindakan pencegahan:
• Aluminium hipofosfit yang berlebihan dapat mengurangi kinerja pemrosesan (misalnya, kemampuan alir yang lebih buruk).
• Disarankan untuk menggabungkannya dengan bahan penghambat api lainnya (misalnya asam borat, aluminium hidroksida) untuk mendapatkan efek sinergis.

2. Tingkat Penambahan Asam Borat

Asam borat adalah bahan penghambat api berbiaya rendah yang bekerja terutama melalui dekomposisi endotermik dan pembentukan lapisan pelindung seperti kaca.

• Tingkat penambahan yang disarankan: 5–15 jam
• Asam borat biasanya digunakan sebagai penghambat api sekunder, dan jumlah yang berlebihan dapat merusak sifat mekanis dan pemrosesan.
• Dalam PVC, menambahkan sekitar10 jamasam borat dapat bersinergi dengan aluminium hipofosfit untuk meningkatkan ketahanan api.
• Tindakan pencegahan:
• Asam borat bersifat higroskopis, jadi penyimpanan dan penanganannya harus menghindari penyerapan air.
• Efek penghambat api terbatas bila digunakan sendiri; biasanya dikombinasikan dengan penghambat api lain (misalnya, aluminium hipofosfit, aluminium hidroksida).

3. Formulasi Sinergis Aluminium Hipofosfit dan Asam Borat

Untuk mencapai peringkat V-0, aluminium hipofosfit dan asam borat dapat dikombinasikan untuk mendapatkan efek sinergis. Berikut adalah formulasi referensi:

• Aluminium hipofosfit: 15–20 jam
• Asam borat: 5–10 jam
• Aditif lainnya:
• Plasticizer (misalnya, DOP): Sesuai kebutuhan (disesuaikan berdasarkan persyaratan kekerasan PVC)
• Stabilisator:2–5 jam(misalnya, garam timbal, penstabil kalsium-seng)
• Pelumas:0,5–1 jam(misalnya, asam stearat)

Contoh Formulasi:

• Resin PVC:100 phr
• Aluminium hipofosfit:18 jam
• Seng borat:8 jam
• Plasticizer (DOP):40 jam
• Stabilisator:3 kata
• Pelumas:0,8 phr

4. Pengujian dan Optimasi

Dalam aplikasi praktis, langkah-langkah berikut direkomendasikan untuk pengujian dan pengoptimalan:

1. Formulasi percontohan:Siapkan uji coba skala kecil berdasarkan rentang referensi.
2. Uji UL-94:Lakukan uji pembakaran vertikal untuk mengevaluasi peringkat ketahanan api.
3. Pengujian kinerja:Menilai sifat mekanik (misalnya, kekuatan tarik, kekuatan impak) dan kinerja pemrosesan (misalnya, kemampuan alir, stabilitas termal).
4. Optimasi:Sesuaikan tingkat penambahan aluminium hipofosfit dan asam borat atau perkenalkan penghambat api lainnya (misalnya, aluminium hidroksida, antimon trioksida) untuk lebih meningkatkan kinerja.

5. Pertimbangan Utama

• Suhu pemrosesan:Suhu dekomposisi aluminium hipofosfit dan asam borat relatif tinggi; pastikan suhu pemrosesan tidak melebihi batas ini untuk menghindari degradasi.
• Penyebaran:Pastikan penyebaran bahan penghambat api secara merata dalam PVC untuk mencegah masalah konsentrasi lokal.
• Dampak lingkungan:Baik aluminium hipofosfit maupun asam borat merupakan bahan penghambat api yang ramah lingkungan, tetapi kompatibilitasnya dengan bahan tambahan lain harus diverifikasi.

6. Kesimpulan

Untuk mencapai peringkat tahan api V-0 pada plastik termoplastik PVC, tingkat penambahan yang direkomendasikan adalah15–25 phr untuk aluminium hipofosfitDan5–15 phr untuk asam boratPenggunaan penghambat api secara sinergis dapat meningkatkan kinerja. Dalam praktiknya, optimasi berdasarkan formulasi spesifik dan persyaratan kinerja sangat penting, dan pengujian UL-94 harus dilakukan untuk memverifikasi peringkat penghambat api.

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