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. Tingkat 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 bahan 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 tambahan yang direkomendasikan: 15–25 jam(bagian per seratus bagian resin)
• Untuk PVC standar, tambahkan sekitar20 jamAluminium hipofosfit biasanya mencapai peringkat ketahanan api V-0.
• Untuk ketahanan api yang lebih tinggi, dosis dapat ditingkatkan, tetapi dampaknya terhadap sifat mekanik harus dipertimbangkan.
• Tindakan pencegahan:
• Kandungan aluminium hipofosfit yang berlebihan dapat mengurangi kinerja pemrosesan (misalnya, kemampuan mengalir yang lebih buruk).
• Dianjurkan untuk menggabungkannya dengan bahan penghambat api lainnya (misalnya, asam borat, aluminium hidroksida) untuk 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 tambahan yang direkomendasikan: 5–15 jam
• Asam borat biasanya digunakan sebagai penghambat api sekunder, dan jumlah yang berlebihan dapat merusak sifat mekanik dan pemrosesan.
• Dalam PVC, menambahkan sekitar10 jamAsam borat dapat bersinergi dengan aluminium hipofosfit untuk meningkatkan ketahanan terhadap api.
• Tindakan pencegahan:
• Asam borat bersifat higroskopis, sehingga penyimpanan dan penanganannya harus menghindari penyerapan kelembapan.
• Efek penghambat apinya terbatas jika digunakan sendiri; biasanya dikombinasikan dengan penghambat api lainnya (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 efek sinergis. Berikut adalah formulasi referensi:

• Aluminium hipofosfit: 15–20 jam
• Asam borat: 5–10 jam
• Bahan tambahan lainnya:
• Bahan pelunak (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 Perumusan:

• Resin PVC:100 jam
• Aluminium hipofosfit:18 jam
• Seng borat:8 jam
• Bahan pelunak plastik (DOP):40 jam
• Stabilisator:3 jam
• Pelumas:0,8 jam

4. Pengujian dan Optimasi

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

1. Formulasi percontohan:Siapkan uji coba skala kecil berdasarkan rentang referensi.
2. Tes UL-94:Lakukan uji pembakaran vertikal untuk mengevaluasi peringkat ketahanan api.
3. Pengujian kinerja:Menilai sifat mekanik (misalnya, kekuatan tarik, kekuatan benturan) dan kinerja pemrosesan (misalnya, kemampuan mengalir, stabilitas termal).
4. Optimasi:Sesuaikan kadar penambahan aluminium hipofosfit dan asam borat atau tambahkan bahan 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 adalah bahan penghambat api yang ramah lingkungan, tetapi kompatibilitas dengan aditif lain harus diverifikasi.

6. Kesimpulan

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

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