PVC 난연성 마스터배치 참조 제형

PVC 난연성 마스터배치 참조 제형
기존 난연제와 주요 상승효과 성분을 통합하여 PVC 난연제 마스터배치 제형을 설계하고 최적화하여 UL94 V0 난연성을 목표로 합니다(첨가제 양을 줄여 V2로 조정 가능).

I. 기본 공식 권장 사항(강성 PVC)

플라스틱 난연제 제형:

II. 주요 최적화 원칙

1. 난연성 시너지 시스템
   • Cl-Sb 시너지 효과: PVC의 내재 염소(56%)가 3-5% Sb₂O₃와 결합되어 SbCl₃ 장벽을 형성하여 기체상/응축상의 이중 작용 난연성을 구현합니다.
   • 연기 억제: 몰리브덴산 아연 + 붕산 아연은 연기 밀도를 40% 이상 감소시킵니다(ASTM E662).
   • 숯 강화: 알루미늄 하이포아인산염 + DPE는 200~250°C에서 가교된 인산 에스테르 숯을 생성하여 PVC의 초기 숯 부족을 보완합니다.
2. 처리 적응성
   • 온도 매칭: 알루미늄 하이포아인산염(분해 ≥250°C) 및 표면 개질된 Al(OH)₃(>200°C에서 안정적)은 PVC 가공(160–190°C)에 적합합니다.
   • 안정성 보장: Ca-Zn 안정제는 HCl 방출로 인한 수지 분해를 방지하고, ACR은 고충전 시스템에서 가소화를 돕습니다.
3. 성과 균형
   • 총 난연제 함량: 35~45%, 인장 강도 유지율 ≥80%(강성 PVC의 경우 일반적으로 ≥40MPa).
   • 유연성(유연성 PVC)을 위해 DOP를 8% 에폭시화 대두유(이중 가소제/난연제)로 대체합니다.

III. 테스트 및 검증 지표

난연성:

• UL94 V0 (두께 1.6mm)
• 한계산소지수(LOI) ≥32%

연기 제어:

• NBS 연기실 테스트: 최대 특정 광학 밀도Ds≤150 (플레임 모드)

기계적 특성:

• 인장강도 ≥35 MPa(강성), 파단신율 ≥200%(유연성)

열 안정성:

• DMA는 180°C에서 탄성계수가 떨어지지 않음을 확인했습니다.

IV. 비용 및 친환경 조정

저렴한 대안:

• 몰리브덴산 아연을 3%로 줄이고 Al(OH)₃를 Mg(OH)₂로 부분적으로 대체합니다(15%로 증가).

안티모니 무첨가 솔루션:

• Sb₂O₃를 제거하고 2% 알루미늄 디에틸포스피네이트 + 5% 나노 카올린을 사용합니다(효율이 약간 낮음; V0의 경우 3mm 두께가 필요함).

연기 우선순위:

• 1% 실리콘 수지 코팅 카본 블랙을 추가하면 연기 밀도를 15%까지 줄일 수 있습니다.

V. 처리 지침

1. 믹싱 시퀀스:
   PVC수지 → 안정제 + 윤활제 → 난연제(저밀도~고밀도) → 가소제(마지막에 분무 첨가).
2. 처리 온도:
   트윈 스크류 압출기 구역: 160°C(공급) → 170°C(용융) → 180°C(혼합) → 175°C(다이 헤드).
3. 마스터배치 농도:
   50% 적재를 권장합니다. 최종 사출 성형 시 순수 PVC와 1:1로 희석하세요.

이 제품은 높은 난연성, 낮은 연기 발생량, 그리고 가공 안정성의 균형을 유지합니다. 제품 형태(시트, 케이블 등)에 따라 조정하여 스케일링 전에 소규모 시험을 실시하는 것이 좋습니다.

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