تركيبة مثبطات اللهب الخالية من الهالوجين PBT

تركيبة مثبطات اللهب الخالية من الهالوجين PBT

لتطوير نظام مثبط للهب خالٍ من الهالوجين لمادة PBT، من الضروري تحقيق التوازن بين كفاءة تثبيط اللهب والاستقرار الحراري وتوافق درجة حرارة المعالجة والخواص الميكانيكية.

أولاً: تركيبات مثبطات اللهب الأساسية

1. هيبوفوسفيت الألومنيوم + سيانورات الميلامين (MCA) + بورات الزنك

الآلية:

• هيبوفوسفيت الألومنيوم (ثبات حراري > 300 درجة مئوية): يعزز تكوين الفحم في الطور المكثف ويطلق جذور PO· في الطور الغازي لقطع تفاعلات سلسلة الاحتراق.
• MCA (درجة حرارة التحلل ~300 درجة مئوية): يؤدي التحلل الماص للحرارة إلى إطلاق غازات خاملة (NH₃، H₂O)، مما يؤدي إلى تخفيف الغازات القابلة للاشتعال وقمع تقطير الذوبان.
• بورات الزنك (درجة حرارة التحلل > 300 درجة مئوية): يعزز تكوين الفحم الزجاجي، مما يقلل من الدخان والتوهج اللاحق.

النسبة الموصى بها:
هيبوفوسفيت الألومنيوم (10-15٪) + MCA (5-8٪) + بورات الزنك (3-5٪).

2. هيدروكسيد المغنيسيوم المعدل سطحيًا + هيبوفوسفيت الألومنيوم + فوسفينات عضوي (مثل ADP)

الآلية:

• هيدروكسيد المغنيسيوم المعدل (درجة حرارة التحلل ~300 درجة مئوية): تعمل المعالجة السطحية (سيلان/تيتانات) على تحسين التشتت والاستقرار الحراري مع امتصاص الحرارة لخفض درجة حرارة المادة.
• الفوسفينات العضوية (مثل ADP، استقرار حراري > 300 درجة مئوية): مثبط لهب فعال للغاية في الطور الغازي، يعمل بالتآزر مع أنظمة الفوسفور والنيتروجين.

النسبة الموصى بها:
هيدروكسيد المغنيسيوم (15-20٪) + هيبوفوسفيت الألومنيوم (8-12٪) + ADP (5-8٪).

ثانيًا: العوامل المساعدة الاختيارية

• الطين النانوي / التلك (2-3٪): يحسن جودة الفحم والخواص الميكانيكية مع تقليل جرعة مثبطات اللهب.
• مادة PTFE (بولي تترافلوروإيثيلين، 0.2-0.5٪): عامل مضاد للتقطير لمنع احتراق القطرات.
• مسحوق السيليكون (2-4٪): يعزز تكوين الفحم الكثيف، مما يعزز مقاومة اللهب ولمعان السطح.

ثالثًا: تركيبات يجب تجنبها

• هيدروكسيد الألومنيوم: يتحلل عند درجة حرارة 180-200 درجة مئوية (أقل من درجة حرارة معالجة PBT التي تتراوح بين 220-250 درجة مئوية)، مما يؤدي إلى التدهور المبكر.
• هيدروكسيد المغنيسيوم غير المعدل: يتطلب معالجة سطحية لمنع التكتل والتحلل الحراري أثناء المعالجة.

رابعاً: توصيات تحسين الأداء

1. معالجة السطح: استخدم عوامل اقتران السيلان على هيدروكسيد المغنيسيوم وبورات الزنك لتعزيز التشتت والترابط البيني.
2. التحكم في درجة حرارة المعالجة: تأكد من أن درجة حرارة تحلل مثبطات اللهب > 250 درجة مئوية لتجنب التدهور أثناء المعالجة.
3. موازنة الخواص الميكانيكية: دمج مواد نانوية مالئة (مثل SiO₂) أو مواد مقوية (مثل POE-g-MAH) للتعويض عن فقدان القوة.

خامساً: مثال نموذجي للصيغة

سادساً: معايير الاختبار الرئيسية

• مقاومة اللهب: UL94 V-0 (1.6 مم)، LOI > 35%.
• الاستقرار الحراري: بقايا TGA > 25% (600 درجة مئوية).
• الخواص الميكانيكية: قوة الشد > 45 ميجا باسكال، تأثير الشق > 4 كيلو جول / م².

من خلال تحسين النسب، يمكن تحقيق نظام فعال لمقاومة اللهب خالٍ من الهالوجين مع الحفاظ على الأداء العام لمادة PBT.

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