English

Kabar

Konversi Formulasi kanggo Kulit PVC Tahan Api Bebas Halogen

Konversi Formulasi kanggo Kulit PVC Tahan Api Bebas Halogen

Pambuka

Klien ngasilake kulit PVC tahan api lan antimoni trioksida (Sb₂O₃) sing sadurunge digunakake. Dheweke saiki ngarahake ngilangi Sb₂O₃ lan ngalih menyang tahan api tanpa halogen. Formulasi saiki kalebu PVC, DOP, EPOXY, BZ-500, ST, HICOAT-410, lan antimon. Transisi saka formulasi kulit PVC sing adhedhasar antimon menyang sistem tahan api tanpa halogen nggambarake upgrade teknologi sing signifikan. Pergeseran iki ora mung tundhuk karo peraturan lingkungan sing saya ketat (contone, RoHS, REACH) nanging uga nambah gambar "ijo" produk lan daya saing pasar.

Tantangan Kunci

  1. Mundhut Efek Sinergis:
    • Sb₂O₃ dudu tahan api sing kuwat dhewe nanging nuduhake efek tahan api sinergis sing apik banget karo klorin ing PVC, ningkatake efisiensi kanthi nyata. Mbusak antimony mbutuhake nemokake sistem bebas halogen alternatif sing niru sinergi iki.
  2. Efisiensi Flame Retardancy:
    • Retardan api tanpa halogen asring mbutuhake beban sing luwih dhuwur kanggo entuk peringkat tahan api sing padha (umpamane, UL94 V-0), sing bisa nyebabake sifat mekanik (lembut, kekuatan tarik, elongasi), kinerja pangolahan, lan biaya.
  3. Karakteristik Kulit PVC:
    • Kulit PVC mbutuhake kelembutan sing apik, rasa tangan, Rampung permukaan (embossing, gloss), tahan cuaca, resistensi migrasi, lan keluwesan suhu rendah. Formulasi anyar kudu njaga utawa cocog karo sifat kasebut.
  4. Kinerja Pangolahan:
    • Pengisi bebas halogen sing dhuwur (contone, ATH) bisa mengaruhi aliran leleh lan stabilitas pangolahan.
  5. Pertimbangan biaya:
    • Sawetara tahan api bebas halogen kanthi efisiensi dhuwur larang, mbutuhake keseimbangan antara kinerja lan biaya.

Strategi Pilihan kanggo Sistem Tahan Api Bebas Halogen (kanggo Kulit Tiruan PVC)

1. Primer Flame Retardants - Metal Hydroxides

  • Aluminium Trihydroxide (ATH):
    • Paling umum, biaya-efektif.
    • Mekanisme: Dekomposisi endotermik (~ 200 ° C), ngeculake uap banyu kanggo ngencerake gas lan oksigen sing gampang kobong nalika mbentuk lapisan permukaan protèktif.
    • Kakurangan: Efisiensi kurang, loading dhuwur dibutuhake (40-70 phr), kanthi nyata nyuda kelembutan, elongasi, lan kemampuan proses; suhu dekomposisi kurang.
  • Magnesium Hidroksida (MDH):
    • Suhu dekomposisi sing luwih dhuwur (~ 340 ° C), luwih cocog kanggo pangolahan PVC (160-200 ° C).
    • Kekurangan: Beban dhuwur sing padha (40-70 phr) dibutuhake; biaya rada luwih dhuwur tinimbang ATH; bisa uga duwe panyerepan kelembapan sing luwih dhuwur.

strategi:

  • Luwih milih MDH utawa campuran ATH/MDH (contone, 70/30) kanggo ngimbangi biaya, adaptasi suhu pangolahan, lan retardasi nyala.
  • Lumahing-dianggep (contone, silane-coupled) ATH/MDH mbenakake kompatibilitas karo PVC, mitigates property degradasi, lan nambah flame retardancy.

2. Flame Retardant Synergists

Kanggo nyuda beban tahan api utama lan ningkatake efisiensi, sinergis penting:

  • Fosfor-Nitrogen Flame Retardants: Becik kanggo sistem PVC bebas halogen.
    • Amonium Polifosfat (APP): Ningkatake charring, mbentuk lapisan insulasi intumescent.
      • Cathetan: Gunakake sasmita tahan suhu dhuwur (contone, Fase II, >280°C) kanggo ngindhari dekomposisi sajrone proses. Sawetara APP bisa mengaruhi transparansi lan tahan banyu.
    • Aluminium Diethylphosphinate (ADP): Highly efisien, loading kurang (5-20 phr), impact minimal ing sifat, stabilitas termal apik.
      • Kekurangan: Biaya sing luwih dhuwur.
    • Ester Fosfat (contone, RDP, BDP, TCPP): Fungsi minangka plasticizing flame retardants.
      • Pros: Peran ganda (plasticizer + flame retardant).
      • Cons: Molekul cilik (contone, TCPP) bisa migrasi / volatilize; RDP / BDP duwe efisiensi plasticizing luwih murah tinimbang DOP lan bisa nyuda fleksibilitas suhu rendah.
  • Seng Borat (ZB):
    • Murah, multifungsi (anti api, penekan asap, promotor char, anti netes). Synergizes uga karo sistem ATH/MDH lan fosfor-nitrogen. Muatan khas: 3–10 phr.
  • Seng Stannate/Hydroxy Stannate:
    • Penekan kumelun sing apik banget lan sinergis tahan api, utamane kanggo polimer sing ngemot klorin (contone, PVC). Bisa ngganti sebagian peran sinergis antimon. Muatan khas: 2-8 phr.
  • Senyawa Molybdenum (contone, MoO₃, Amonium Molibdat):
    • Suppressants kumelun sing kuat kanthi sinergi tahan api. Muatan khas: 2-5 phr.
  • Pengisi Nano (contone, Nanoclay):
    • Muatan sing sithik (3-8 phr) nambah retardansi nyala (pembuatan arang, nyuda tingkat pelepasan panas) lan sifat mekanik. Dispersi kritis.

3. Smoke Suppressants

PVC ngasilake kumelun abot nalika pembakaran. Formulasi bebas halogen asring mbutuhake pemadaman asap. Seng borat, seng stannate, lan senyawa molibdenum pilihan banget.

Usulan Formulasi Flame Retardant Bebas Halogen (Adhedhasar Formulasi Asli Klien)

Target: Entuk UL94 V-0 (1.6 mm utawa luwih kenthel) nalika njaga kelembutan, kemampuan proses, lan sifat utama.

Asumsi:

  • Formulasi asli:
    • DOP: 50-70 phr (plastik).
    • ST: Kemungkinan asam stearat (pelumas).
    • HICOAT-410: Stabilisator Ca/Zn.
    • BZ-500: Bisa uga pelumas / pamroses sepindah (kanggo konfirmasi).
    • EPOXY: Minyak kedelai epoxidized (co-stabilizer/plasticizer).
    • Antimon: Sb₂O₃ (kanggo dibusak).

1. Kerangka Formulasi sing Disaranake (saben 100 phr resin PVC)

Komponen Fungsi Loading (phr) Cathetan
Resin PVC Kab Polimer dhasar 100 Bobot molekul medium / dhuwur kanggo pangolahan / sifat sing seimbang.
Plasticizer Utama Lelembut 40–60 Opsi A (Imbangan Biaya/Kinerja): Ester fosfat parsial (contone, RDP/BDP, 10–20 phr) + DOTP/DINP (30–50 phr). Opsi B (Prioritas Suhu Rendah): DOTP/DINP (50–70 phr) + tahan api PN sing efisien (contone, ADP, 10–15 phr). Goal: Cocog softness asli.
Primary Flame Retardant Retardancy geni, nyuda asap 30–50 Campuran MDH utawa MDH/ATH sing diolah lumahing (contone, 70/30). Kemurnian dhuwur, ukuran partikel sing apik, diolah kanthi permukaan. Nyetel loading kanggo target flame retardancy.
PN Synergist Retardancy geni efisiensi dhuwur, promosi char 10–20 Pilihan 1: APP suhu dhuwur (Fase II). Pilihan 2: ADP (efisiensi sing luwih dhuwur, muatan sing luwih murah, biaya sing luwih dhuwur). Pilihan 3: Phosphate ester plasticizers (RDP/BDP) - nyetel yen wis digunakake minangka plasticizers.
Synergist / Smoke Suppressant Enhanced flame retardancy, nyuda kumelun 5–15 Gabungan sing disaranake: Seng borat (5-10 phr) + seng stannate (3-8 phr). Opsional: MoO₃ (2–5 phr).
Penstabil Ca/Zn (HICOAT-410) Stabilitas termal 2.0–4.0 Kritis! Muatan sing rada dhuwur bisa uga dibutuhake vs. formulasi Sb₂O₃.
Minyak Kedelai Epoxidized (EPOXY) Co-stabilizer, plasticizer 3.0–8.0 Tahan kanggo stabilitas lan kinerja suhu rendah.
Pelumas Bantuan Processing, release jamur 1.0–2.5 ST (asam stearat): 0,5–1,5 phr. BZ-500: 0,5–1,0 phr (nyetel adhedhasar fungsi). Ngoptimalake kanggo loading ngisi dhuwur.
Bantuan Pangolahan (contone, ACR) Leleh kekuatan, mili 0.5–2.0 Penting kanggo formulasi pengisi dhuwur. Ngapikake permukaan lan produktivitas.
Aditif liyane Minangka perlu – Pewarna, penstabil UV, biosida, lsp.

2. Formulasi Tuladha (Mbutuhake Optimasi)

Komponen Jinis Loading (phr)
Resin PVC Kab K-nilai ~65–70 100.0
Plasticizer Utama DOTP/DINP 45.0
Phosphate Ester Plasticizer RDP 15.0
MDH sing diobati lumahing – 40.0
APLIKASI Dhuwur Temp Fase II 12.0
Seng Borat ZB 8.0
Seng Stannate ZS 5.0
Penstabil Ca/Zn HICOAT-410 3.5
Minyak Kedelai Epoxidized EPOXY 5.0
Asam Stearat ST 1.0
BZ-500 pelumas 1.0
ACR Processing Aid – 1.5
Pewarna, lsp. – Minangka perlu

Langkah Implementasi Kritis

  1. Konfirmasi Rincian Bahan Baku:
    • Njlentrehake identitas kimia sakaBZ-500lanST(konsultasi lembar data pemasok).
    • Verifikasi loadings pas sakaDOP,EPOXY, lanHICOAT-410.
    • Nemtokake syarat klien: Retardancy api target (contone, ketebalan UL94), kelembutan (kekerasan), aplikasi (otomotif, perabot, tas?), kabutuhan khusus (tahan dingin, stabilitas UV, tahan abrasi?), watesan biaya.
  2. Pilih Spesifik Flame Retardant Grades:
    • Nyuwun conto tahan api tanpa halogen sing cocog kanggo kulit PVC saka supplier.
    • Prioritasake ATH/MDH sing diolah ing permukaan kanggo dispersi sing luwih apik.
    • Kanggo APP, gunakake gelar tahan suhu dhuwur.
    • Kanggo ester fosfat, luwih seneng RDP/BDP tinimbang TCPP kanggo migrasi sing luwih murah.
  3. Pengujian & Optimasi Skala Lab:
    • Siapke batch cilik karo macem-macem loadings (contone, nyetel rasio MDH/APP/ZB/ZS).
    • Nyampur: Gunakake mixer kacepetan dhuwur (contone, Henschel) kanggo dispersi seragam. Tambah cairan (plasticizer, stabilisator) dhisik, banjur bubuk.
    • Testing Processing: Test ing peralatan produksi (contone, Banbury mixer + calendering). Ngawasi wektu plastifikasi, viskositas leleh, torsi, kualitas permukaan.
    • Tes Kinerja:
      • Flame retardancy: UL94, LOI.
      • Sifat mekanik: Kekerasan (Shore A), kekuatan tarik, elongasi.
      • Softness / tangan aran: subyektif + atose tes.
      • Fleksibilitas suhu rendah: Tes tikungan dingin.
      • Stabilitas termal: tes abang Kongo.
      • Penampilan: Warna, gloss, embossing.
      • (Opsional) Kapadhetan kumelun: NBS ruang kumelun.
  4. Ngatasi masalah & Balancing:
Jeksa Agung bisa ngetokake Solusi
Retardancy geni sing ora cukup Tambah MDH / ATH utawa APP; nambah ADP; ngoptimalake ZB / ZS; njamin dispersi.
Sifat mekanik sing kurang (contone, elongasi kurang) Ngurangi MDH/ATH; nambah sinergis PN; nggunakake pangisi sing diolah permukaan; nyetel plasticizers.
Kesulitan pangolahan (viskositas dhuwur, permukaan sing ora apik) Ngoptimalake pelumas; nambah ACR; mriksa campuran; nyetel temps / kacepetan.
Biaya dhuwur Ngoptimalake loadings; nggunakake campuran ATH / MDH sing larang; ngevaluasi alternatif.
  1. Pilot & Produksi: Sawise optimasi lab, nganakake uji coba pilot kanggo verifikasi stabilitas, konsistensi, lan biaya. Skala munggah mung sawise validasi.

Kesimpulan

Transisi saka antimon-based menyang kulit PVC tahan api tanpa halogen bisa ditindakake nanging mbutuhake pangembangan sing sistematis. Pendekatan inti nggabungake hidroksida logam (luwih disenengi MDH sing diolah ing permukaan), sinergis fosfor-nitrogen (APP utawa ADP), lan penekan asap multifungsi (seng borat, seng stannate). Bebarengan, ngoptimalake plasticizer, stabilisator, pelumas, lan alat bantu pangolahan kritis.

Kunci Sukses:

  1. Nemtokake target lan kendala sing jelas (retardancy geni, properti, biaya).
  2. Pilih tahan api tanpa halogen sing wis kabukten (pengisi sing diolah kanthi permukaan, APP suhu dhuwur).
  3. Nindakake tes laboratorium sing ketat (retardancy geni, sifat, pangolahan).
  4. Priksa manawa campuran seragam lan kompatibilitas proses.

    More info., you can contact lucy@taifeng-fr.com

Wektu kirim: Aug-12-2025
Pencet enter kanggo nggoleki utawa ESC kanggo nutup