Formulasi Referensi Masterbatch Tahan Api PVC
Desain lan optimalisasi formulasi masterbatch tahan api PVC, nggabungake tahan api sing wis ana lan komponen sinergis utama, kanthi target tahan api UL94 V0 (bisa diatur dadi V2 kanthi nyuda jumlah aditif).
I. Rekomendasi Formula Dasar (PVC Kaku)
Formulasi Tahan Api Plastik:
| Komponen | Muatan (wt%) | Katrangan Fungsi |
|---|---|---|
| Resin PVC (tipe SG-5) | 40-50% | Bahan matriks, luwih becik tingkat panyerepan lenga sing endhek |
| Aluminium hipofosfat | 12-15% | Sumber asam kanggo pembentukan arang, nyegah cahya sawise srengenge |
| Seng borat | 8-10% | Panyegahan asap sinergis, reaksi karo HCl saka dekomposisi PVC |
| Aluminium hidroksida sing dimodifikasi permukaan | 10-12% | Pendinginan endotermik, mbutuhake lapisan agen kopling silane (suhu dekomposisi cocog karo proses PVC) |
| Antimon trioksida (Sb₂O₃) | 3-5% | Sinergis inti, ningkatake tahan api liwat sinergi Cl-Sb |
| Seng molibdat (penekan asap) | 5-8% | Aditif sing disaranake, nyuda kapadhetan asap (kunci kanggo kepatuhan DIN 4102) |
| Dipentaerythritol (DPE) | 2-3% | Mbantu mbentuk areng, ningkatake kontrol tetesan leleh |
| Penstabil termal (komposit Ca-Zn) | 3-4% | Penting kanggo nyegah degradasi termal sajrone proses |
| Plasticizer (DOP utawa eko-alternatif) | 0-8% | Atur kakerasane (opsional kanggo PVC kaku) |
| Pelumas (kalsium stearat) | 1-1,5% | Nambah kemampuan proses, nyegah lengket ing rol |
| Bantuan pangolahan (ACR) | 1-2% | Nambah plastifikasi lan dispersi masterbatch |
II. Prinsip-prinsip Optimasi Utama
- Sistem Sinergi Tahan Api
- Sinergi Cl-Sb: Klorin bawaan PVC (56%) sing digabungake karo 3-5% Sb₂O₃ mbentuk alangan SbCl₃, sing ndadekake tahan api aksi ganda fase gas/fase kondensasi.
- Nyegah Kumelun: Seng molibdat + seng borat nyuda kapadhetan kumelun nganti >40% (ASTM E662).
- Peningkatan Arang: Aluminium hipofosfat + DPE ngasilake arang ester fosfat sing disambung silang ing suhu 200–250°C, kanggo ngimbangi kekurangan arang tahap awal PVC.
- Adaptasi Pangolahan
- Pencocokan Suhu: Aluminium hipofosfat (dekomposisi ≥250°C) lan Al(OH)₃ sing dimodifikasi permukaan (stabil nganti >200°C) cocog karo pangolahan PVC (160–190°C).
- Jaminan Stabilitas: Stabilisator Ca-Zn nyegah degradasi resin saka pelepasan HCl; ACR mbantu plastifikasi ing sistem pengisi dhuwur.
- Saldo Kinerja
- Total beban tahan api: 35–45%, retensi kekuatan tarik ≥80% (biasane ≥40 MPa kanggo PVC kaku).
- Kanggo keluwesan (PVC fleksibel), ganti DOP karo lenga kedelai epoksidasi 8% (plasticizer ganda/tahan api).
III. Metrik Pengujian & Validasi
Tahan Api:
- UL94 V0 (ketebalan 1,6 mm)
- Indeks Oksigen Watesan (LOI) ≥32%
Kontrol Asap:
- Tes ruang asap NBS: Kapadhetan optik spesifik maksimumDs≤150 (mode kobong)
Sifat Mekanik:
- Kekuwatan tarik ≥35 MPa (kaku), elongasi nalika putus ≥200% (fleksibel)
Stabilitas Termal:
- DMA ngonfirmasi ora ana penurunan modulus ing suhu 180°C.
IV. Pangaturan Biaya & Ramah Lingkungan
Alternatif Murah:
- Kurangi seng molibdat dadi 3%, ganti sebagian Al(OH)₃ karo Mg(OH)₂ (nambah dadi 15%).
Larutan Bebas Antimon:
- Copot Sb₂O₃, gunakake 2% aluminium dietilfosfat + 5% nano-kaolin (efisiensi rada luwih endhek; mbutuhake kekandelan 3 mm kanggo V0).
Prioritas Asap:
- Tambahna karbon ireng sing dilapisi resin silikon 1% kanggo nyuda kapadhetan kumelun nganti 15%.
V. Pandhuan Pangolahan
- Urutan Campuran:
Resin PVC → stabilisator + pelumas → tahan api (kapadhetan endhek nganti dhuwur) → plasticizer (semprotan ditambahake pungkasan). - Suhu Pangolahan:
Zona ekstruder sekrup ganda: 160°C (panganan) → 170°C (leleh) → 180°C (nyampur) → 175°C (endhas mati). - Konsentrasi Masterbatch:
Disaranake pemuatan 50%; encerake 1:1 karo PVC murni kanggo cetakan injeksi panggunaan pungkasan.
Formula iki nduweni daya tahan geni sing dhuwur, asap sing sithik, lan stabilitas pangolahan. Uji coba skala cilik disaranake sadurunge penskalaan, kanthi pangaturan adhedhasar wujud produk (lembaran, kabel, lan liya-liyane).
More info., pls contact lucy@taifeng-fr.com
Wektu kiriman: 08-Jul-2025
