Formulazione di riferimento del masterbatch ignifugo PP V2
Per ottenere la resistenza al fuoco UL94 V2 nei masterbatch in PP (polipropilene), è necessaria una combinazione sinergica di ritardanti di fiamma, mantenendo inalterate le prestazioni di lavorazione e le proprietà meccaniche. Di seguito è riportata una raccomandazione di formulazione ottimizzata con relative spiegazioni:
I. Raccomandazione sulla formulazione di base
Formulazione ritardante di fiamma:
| Componente | Caricamento (% in peso) | Descrizione della funzione |
| Resina PP | 50-60% | Resina portante (si consiglia un grado con indice di fluidità elevato, ad esempio MFI 20-30 g/10 min) |
| Ipofosfito di alluminio | 15-20% | Fonte acida, favorisce la formazione di carbone, buona stabilità termica per la lavorazione del PP |
| borato di zinco | 5-8% | Ritardante di fiamma sinergico, sopprime il fumo e migliora la resistenza alla fiamma in fase gassosa |
| Idrossido di alluminio modificato in superficie | 10-15% | Decomposizione endotermica, abbassa la temperatura di combustione (trattamento superficiale, ad esempio, agente di accoppiamento silanico, consigliato) |
| Dipentaeritritolo (Di-PE) | 5-8% | Fonte di carbonio, agisce in sinergia con la fonte acida per formare carbone intumescente |
| Polifosfato di melammina (MPP) | 3-5% | Fonte di gas (integratore consigliato), rilascia gas inerti per migliorare l'intumescenza |
| Agente antigoccia (PTFE) | 0,3-0,5% | Riduce il gocciolamento della fusione (facoltativo per V2, poiché il gocciolamento è consentito) |
| Antiossidante (1010/168) | 0,3-0,5% | Previene la degradazione ossidativa termica durante la lavorazione |
| Lubrificante (stearato di zinco) | 0,5-1% | Migliora la fluidità e la dispersione della lavorazione |
| Supporto colore e pigmento | Secondo necessità | Selezionare pigmenti resistenti alle alte temperature per evitare reazioni con ritardanti di fiamma |
II. Punti chiave di ottimizzazione
- Sistema ritardante di fiamma sinergico
- Ritardante di fiamma intumescente (IFR):L'ipofosfito di alluminio (fonte acida) + Di-PE (fonte di carbonio) + MPP (fonte di gas) formano un sistema IFR, creando uno strato di carbone isolante per bloccare il calore e l'ossigeno.
- Sinergia di borato di zinco:Reagisce con l'ipofosfito di alluminio formando uno strato protettivo vetroso, migliorando la resistenza alla fiamma in fase gassosa.
- Idrossido di alluminio modificato:Il trattamento superficiale riduce il rilascio di umidità durante la lavorazione, consentendo al contempo la decomposizione endotermica per abbassare la temperatura di combustione.
- Elaborazione e bilanciamento delle prestazioni
- Il carico totale di ritardante di fiamma deve essere controllato a35-45%per evitare una perdita significativa di proprietà meccaniche.
- Utilizzoresina PP ad alto MFI (ad esempio, PPH-Y40)per migliorare la dispersione del masterbatch e ridurre la viscosità.
- Raccomandazioni per test e convalida
- Prova di combustione verticale UL94:Assicurarsi che le fiamme si spengano da sole entro60 secondidopo due accensioni.
- Prove meccaniche:Concentrarsi sulla resistenza alla trazione (≥20 MPa) e resistenza all'impatto (≥4 kJ/m²).
- Stabilità termica (TGA):Verificare che le temperature di decomposizione del ritardante di fiamma corrispondano all'intervallo di lavorazione del PP (180–220°C).
III. Regolazioni facoltative
- Per una maggiore resistenza alla fiamma (ad esempio, V0):
- Aumentare l'ipofosfito di alluminio a25%, aggiungere2% silicone(soppressione del fumo) e aumentare il PTFE a0,8%.
- Applicazioni sensibili ai costi:
- Ridurre il contenuto di MPP e aumentare moderatamente l'idrossido di alluminio (garantire la stabilità della lavorazione).
IV. Considerazioni chiave
- Produzione di masterbatch:Premiscelare i ritardanti di fiamma con resina di supporto;estrusione a doppia vite (180–210°C)è raccomandato.
- Essiccazione dell'idrossido di alluminio:Asciugare a110°C per 4 oreper evitare la formazione di bolle durante la lavorazione.
- Rapporto Di-PE/ipofosfito di alluminio:MantenereDa 1:2 a 1:3per un'efficienza ottimale nella formazione del carbone.
Con questo approccio di formulazione e lavorazione ottimizzato,Resistenza alla fiamma UL94 V2può essere ottenuto in modo costante preservando le prestazioni di elaborazione e la stabilità del colore. Si consigliano prove su piccola scala per una messa a punto precisa in base ai risultati dei test.
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Data di pubblicazione: 08-07-2025
