PBT 할로겐 프리 난연제 기준 제형

PBT 할로겐 프리 난연제 기준 제형

PBT용 무할로겐 난연제 제형을 최적화하려면 난연성, 열 안정성, 가공 온도 적합성, 그리고 기계적 물성의 균형을 맞추는 것이 필수적입니다. 아래는 주요 분석을 포함한 최적화된 배합 전략입니다.

1. 핵심 난연제 조합

옵션 1: 알루미늄 차아인산염 + MCA(멜라민 시아누레이트) + 아연 붕산염

기구:

• 알루미늄 차아인산염(열 안정성 > 300°C): 응축 상태에서 탄화물 형성을 촉진하고 기체 상태에서 PO· 라디칼을 방출하여 연소 연쇄 반응을 방해합니다.
• MCA(300°C에서 분해): 흡열 분해로 인해 불활성 가스(NH₃, H₂O)가 방출되어 가연성 가스를 희석하고 용융물 떨어짐을 억제합니다.
• 붕산아연(분해 > 300°C): 유리질 탄화 형성을 촉진하여 연기와 잔광을 줄입니다.

권장 비율:

• 알루미늄 차아인산염(10-15%) + MCA(5-8%) + 아연 붕산염(3-5%).

옵션 2: 표면 개질된 수산화마그네슘 + 차아인산알루미늄 + 유기 인산염(예: ADP)

기구:

• 변형 수산화마그네슘(분해 ~300°C): 표면 처리(실란/티타네이트)로 분산과 열 안정성이 향상되고, 흡열 냉각으로 재료 온도가 낮아집니다.
• 유기 포스피네이트(예: ADP, 열 안정성 > 300°C): 매우 효과적인 기체상 난연제이며, 인-질소 시스템과 상승효과를 나타냅니다.

권장 비율:

• 수산화마그네슘(15-20%) + 차아인산알루미늄(8-12%) + ADP(5-8%).

2. 선택적 시너지스트

• 나노 클레이/활석(2-3%): 난연제 함량을 줄이는 동시에 숯 품질과 기계적 특성을 개선합니다.
• PTFE(0.2-0.5%): 타는 물방울을 방지하기 위한 떨어짐 방지제.
• 실리콘 파우더(2-4%): 짙은 탄화물 형성을 촉진하여 난연성과 표면 광택을 향상시킵니다.

3. 피해야 할 조합

• 수산화 알루미늄: 180~200°C(PBT 가공 온도 220~250°C 미만)에서 분해되어 조기 분해가 발생합니다.
• 변형되지 않은 수산화마그네슘: 가공 중 응집 및 열 분해를 방지하기 위해 표면 처리가 필요합니다.

4. 성능 최적화 팁

• 표면 처리: Mg(OH)₂와 붕산아연에 실란 커플링제를 사용하여 분산 및 계면 결합을 강화합니다.
• 가공 온도 제어: 분해를 방지하기 위해 난연제 분해 온도가 250°C 이상인지 확인하세요.
• 기계적 특성 균형: 나노 필러(예: SiO₂) 또는 강화제(예: POE-g-MAH)를 사용하여 강도 손실을 보상합니다.

5. 예시 공식

6. 주요 테스트 지표

• 난연성: UL94 V-0(1.6mm), LOI > 35%.
• 열 안정성: TGA 잔류물 > 25% (600°C).
• 기계적 특성: 인장 강도 > 45 MPa, 노치 충격 > 4 kJ/m².

비율을 미세하게 조정하면 PBT의 전반적인 성능을 유지하면서 고효율 할로겐 무연성을 달성할 수 있습니다.

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