Designpunkte für die Formulierung flammhemmender modifizierter Kunststoffe

Designpunkte für die Formulierung flammhemmender modifizierter Kunststoffe

Wir entwickeln modifizierte Kunststoffprodukte, jeder erhält einen Fall und muss den Prozess im Allgemeinen verstehen: Bestimmen Sie zuerst das Material und verstehen Sie dann die Formmethode und die technischen Leistungsparameter (einschließlich der Verwendung von Teilen, des Flammschutzgrades, der Produktfarbe usw.). ), Zuverlässigkeit (Haltbarkeit) und andere besondere Anforderungen.

Der wesentliche Kern des Rezepturdesigns ist die Auswahl von Harzen, Rohstoffen und Hilfsstoffen mit deren Abstimmung, Dosierungsverhältnis sowie Mischung und Mischung. Aufgrund der langjährigen Erfahrung des Autors in der Gestaltung von Formulierungen stellen wir Ihnen die folgenden Aspekte der Kernpunkte als Referenz zur Verfügung.

1. Bestimmen Sie das Material

Kunden legen den Materialtyp fest

Wenn der Kunde das Material des Produkts angeben kann, können wir die Arbeit gemäß den vom Kunden angegebenen spezifischen Materialanforderungen und physikalischen Parametern weiterentwickeln.

Kunden können die Art des Materials nicht angeben, es gibt jedoch Mustermaterialien oder Muster

Wir können anhand der vom Kunden bereitgestellten Proben Tests und Analysen durchführen, Materialidentifikationsanalysen durchführen, einige Materialien können aufgrund von Erfahrung oder Feuer klar sein, aber auch mit Hilfe von Analyseinstrumenten zur genauen Bestimmung, wie z. B. Infrarotspektroskopie und anderen Spektren.

Kunden können das Material nicht angeben, es gibt kein Mustermaterial und keine Musterstücke

Wir können Kunden bei der Auswahl von Materialien auf der Grundlage unserer Erfahrung unterstützen. Das Harz sollte mit den Anforderungen des Kunden an die Leistung der Sorten ausgewählt werden, die am nächsten kommen, wie z. PS, PMMA, PC, wie die weiteren Anforderungen der Hochtemperaturbeständigkeit, ist es am besten, PC zu wählen.

Unterschiedliche Qualitäten des gleichen Harzes, der Leistungsunterschied ist auch sehr groß, Fließfähigkeit, Schlageigenschaften, Zugfestigkeit und Dehnung und andere Eigenschaften müssen bekannt sein, daher ist es erforderlich, Informationen zu verschiedenen Harzen verschiedener Hersteller verschiedener Qualitäten zu sammeln und Erfahrungen sammeln.

2. Bestimmen Sie die Formmethode

Unterschiedliche Formverfahren stellen unterschiedliche Anforderungen an die Fließfähigkeit des Materials. Daher ist es wichtig, die Fließfähigkeit des Hauptharzes zu wählen.

Die Viskosität verschiedener Rohstoffharze in der Formel sollte nahe beieinander liegen, um eine flüssige Verarbeitung zu gewährleisten. Bei Materialien mit großen Viskositätsunterschieden muss der Viskositätsgradient reduziert werden, z. B. PA66 schlagzähe Flammschutzformulierungen fügen häufig PA6 hinzu, um die Viskosität anzupassen.

Sogar die gleiche Art von Harzen weist unterschiedliche Mobilität auf, da verschiedene Arten von Harzen unterschiedliche Molekulargewichte und Molekülstrukturen aufweisen, aber auch in viele verschiedene Modelle unterteilt sind. Je nach Verarbeitungsmethode können sie in Spritzgussqualität, Extrusionsqualität, Blasformqualität, Kalandrierqualität usw. unterteilt werden.

Durch das obige Verständnis können wir das geeignete Material und den Hauptrohstoff Harz auswählen und im nächsten Schritt eine gute Grundlage für weitere Leistungsanpassungen legen.

3.Bestimmen Sie die technischen Leistungsparameter

Zu den technischen Leistungsparametern gehören der funktionale Einsatz der Teile, physikalische und chemische Eigenschaften, Flammschutzgrad, Farbe und andere Anforderungen.

Nachdem wir das Material und die Formmethode festgelegt haben, müssen wir die spezifische Funktion und Verwendung der Produkte des Kunden besser verstehen. Das Produkt des Kunden ist beispielsweise ein PP-Stoßfänger. Es ist klar, dass es sich bei dem Produkt um einen größeren Teil handelt. Das Material benötigt letztendlich eine bessere Fließfähigkeit. Wir müssen ein PP-Harz aus Copolymer mit hoher Fließfähigkeit und hoher Schlagfestigkeit wählen. Wenn es sich bei den Produkten des Kunden um Motorraumteile handelt, liegt der Schwerpunkt auf der Berücksichtigung der Anforderungen an Hochtemperaturbeständigkeit, Ölbeständigkeit, Flammschutz.

Verstehen Sie die Produktinformationen des Kunden, können Sie die Funktionsrichtung der geänderten Formel genauer angeben und die Materialauswahl und Leistungsanforderungen für die Basis klarer festlegen.

Die physikalischen und chemischen Eigenschaften der technischen Parameter sind eine wichtige Grundlage für die Gestaltung modifizierter Formulierungen. Durch die Anforderungen der Tabelle der physikalischen Eigenschaften des Kunden, verschiedene internationale Standards oder nationale Standardanforderungen sowie Testproben zur Analyse der Daten.

Entsprechend den physikalischen und chemischen Eigenschaften, die zur Auswahl der geeigneten Rohstoffe und Zusatzstoffe erreicht werden sollen, sollte die Zugabe von Rohstoffen und Zusatzstoffen in der Lage sein, ihre erwartete Wirksamkeit voll auszuschöpfen und die erforderlichen Indikatoren zu erreichen.

Die konkrete Auswahl an Rohstoffen und Hilfsstoffen kann der folgenden Tabelle entnommen werden:

Tabelle 2 Auswahl von Modifikationszielen sowie Roh- und Hilfsstoffen

Der Einsatz von Roh- und Hilfsstoffen zur Kunststoffmodifizierung erfordert die Berücksichtigung einer Reihe von Faktoren sowie einer Vielzahl sich ändernder Anforderungen, um die optimale Auswahl der Materialien und Verhältnisse zu ermöglichen. Die folgenden besorgniserregenden Punkte werden hier zusammengefasst:

Der Einsatz von Flammschutzmitteln

Verschiedene Arten von Harzen wählen das geeignete Flammschutzmittel aus, müssen jedoch die Synergie und Konfrontation zwischen den Rohstoffen berücksichtigen. Beispielsweise müssen halogenierte Flammschutzmittel in Verbindung mit Antimontrioxid verwendet werden, um die flammhemmenden Eigenschaften des Materials zu verbessern , und PC und PET können nicht mit Antimontrioxid verwendet werden, was zur Depolymerisation des Harzmaterials führen kann.

Der Säuregehalt und die Alkalität verschiedener Rohstoffe und Hilfsstoffe sollten mit dem Säuregehalt und der Alkalität des Harzes übereinstimmen, da es sonst auch zu Reaktionen kommt und einen größeren Einfluss auf die Leistung hat.

Synergistische Rohstoffe: Im Halogen/Antimon-Komposit-Flammschutzsystem kann das Halogen-Flammschutzmittel mit Sb2O3 reagieren, um SbX3 zu erzeugen, SbX3 kann den Sauerstoff isolieren, um so den Zweck der Erhöhung der flammhemmenden Wirkung zu erreichen.

Im Halogen/Phosphor-Komposit-Flammschutzsystem können die beiden Arten von Flammschutzmitteln auch reagieren und PX3, PX2, POX3 und andere Gase erzeugen. Diese Gase können bei der Isolierung von Sauerstoff eine Rolle spielen. Darüber hinaus können sich die beiden Arten von Flammschutzmitteln auch in der Gasphase und der Flüssigphase gegenseitig fördern, um so die Flammschutzwirkung zu verbessern.

Rohstoffe mit antagonistischer Wirkung: Die Erfahrung zeigt, dass halogenierte Flammschutzmittel und Organosilicium-Flammschutzmittel die flammhemmende Wirkung verringern. und Flammschutzmittel aus rotem Phosphor und Organosilicium-Flammschutzmittel sowie das Vorhandensein einer antagonistischen Wirkung.

Flammschutzmittel mit rotem Phosphor sind wirksam für PE, PA, PBT, PET und andere Materialien, aber die Farbe kann nur rote oder schwarze Produkte sein, helle Produkte können darüber hinaus nicht verwendet werden Aus Umweltgründen ist in vielen Produkten roter Phosphor verboten.

Flammschutzmittel auf Stickstoffbasis sind wirksam für sauerstoffhaltige Harze wie PA, PBT, PET usw. Wenn diese Materialien jedoch mit Glasfasern verstärkt werden, haben MCA und Glasfasern einen Docht Diese Wirkung hat Auswirkungen auf die Flammschutzwirkung und daher können nur andere Flammschutzsysteme ausgewählt werden.

Je kleiner die Partikelgröße des Flammschutzmittels ist, desto besser ist die Flammschutzwirkung. Je kleiner beispielsweise die Partikelgröße hydratisierter Metalloxide und Sb2O3, desto geringer ist die zugesetzte Menge, um die gleiche flammhemmende Wirkung zu erzielen.

Literaturrecherchen zeigen, dass in ABS die Zugabe von 4 % mit einer Partikelgröße von 45 μm Sb2O3 und die Zugabe von 1 % mit einer Partikelgröße von 0,03 μm Sb2O3 die gleiche flammhemmende Wirkung haben, günstiger für die Aufrechterhaltung besserer mechanischer Eigenschaften und Kosten senken.

Verbessern Sie den Einsatz von Füllmaterialien

Morphologie des Materials: Die Verstärkungswirkung des faserigen Füllstoffs ist gut. Der Grad der Fibrillierung kann im L/D-Verhältnis ausgedrückt werden. Je größer das L/D, desto besser ist der Verstärkungseffekt. Beispielsweise müssen lange Glasfasern aus den Auslasslöchern oder kurze Glasfasern aus der seitlichen Zuführung hinzugefügt werden zu verbinden, so dass der Schmelzzustand zur Aufrechterhaltung des L/D-Verhältnisses beiträgt und die Auswirkungen gebrochener Fasern verringert. Unterschiedliches L/D-Verhältnis mit Wollastonit-verstärktem Füllstoff, der Verstärkungseffekt hat einen großen Unterschied.

Der kugelförmige Füllstoff hat eine gute Verfestigungswirkung und einen hohen Glanz. Bariumsulfat ist typisch für die Kugelform, daher wählen Sie für die Füllung aus hochglänzendem PP Bariumsulfat, für die starre Härtung können Sie auch die Fällungsmethode von Bariumsulfat wählen, und das kostengünstige Füllmaterial Calciumcarbonat ist ebenfalls kugelförmig, die richtige Menge des Verhältnisses kann sein erreicht, um den Zweck der Kostensenkung zu verschärfen.

Verstärkungseffekt des Blattfüllers zwischen faserigem und kugelförmigem, typischer Vertreter von Talkumpuder. Je höher der Siliziumgehalt, desto besser ist der Effekt der Erhöhung der Steifigkeit, und die Schrumpfungsrate des Materials ist auch zwischen faserigem und kugelförmigem Füllmaterial.

Partikelgröße des Pulvers: Je kleiner die Partikelgröße, desto vorteilhafter für die Zugfestigkeit und Schlagzähigkeit des Füllmaterials. Beispielsweise kann bei einem Vergleich der PP-Materialien mit einer Partikelgröße von 200 Mesh und 1250 Mesh von Calciumcarbonat die Schlagzähigkeit und Zugfestigkeit von PP-Füllmaterial mit 1250 Mesh erhöht werden um das 1,5-fache. Der Effekt der Verwendung von feinerem Calciumcarbonat in PVC-Materialien zur Verbesserung der Zugfestigkeit und Dehnung ist deutlich besser als der Einsatz von Calciumcarbonat mit grober Partikelgröße.

Oberflächenbehandlung von Roh- und Hilfsstoffen bzw. Zusatzstoffen

Es ist notwendig, die Kompatibilität der Roh- und Hilfsstoffe mit dem Harz zu berücksichtigen, um die Dispersionswirkung jeder Komponente sicherzustellen und die angestrebte Zielleistung zu erreichen. Eine gute Kompatibilität mit dem Harz ist der Schlüssel zur Wirksamkeit und Erhöhung der Menge von Zusatzstoffen. Um die Kompatibilität zu erhöhen oder zu verbessern, ist es daher erforderlich, ein geeignetes Kompatibilitätsmittel hinzuzufügen oder ein Haftmittel für die Oberflächenaktivierungsbehandlung des Pulvermaterials usw. zu verwenden.

Nachdem die Oberfläche mit anorganischen Additiven behandelt wurde, wird der Modifikationseffekt verbessert. Vor allem der Füllstoff ist am offensichtlichsten, und andere Glasfasern, anorganische Flammschutzmittel usw. Die Oberflächenbehandlung basiert auf Haftvermittlern und Verträglichkeitsvermittlern, spezifischen Haftvermittlern wie Silanen, Titanaten und Aluminiumestern sowie Verträglichkeitsvermittlern für das dem Maleinsäureharz entsprechende Harz Anhydrid-Pfropfpolymer. Beispielsweise wird Calciumcarbonat im Allgemeinen mit einem Aluminiumester-Haftvermittler oder Phthalat-Haftvermittler modifiziert, wodurch die Zugfestigkeit und Dehnung deutlich erhöht werden

4. Ermittlung der Anforderungen an die Zuverlässigkeit (Haltbarkeit).

Kunststoffharz selbst weist viele Schwächen auf, z. B. keine Wärmealterung. Modifizierte Materialien entsprechend unterschiedlichen Verwendungszwecken erfordern in der Regel folgende Zuverlässigkeitstests:

Anforderungen an Bewitterung und thermische Alterung

Die Anforderungen an die thermische und Sauerstoffalterung sind ein wichtiger Indikator für die Lebensdauer der Materialanforderungen. Daher gibt es zahlreiche Untersuchungen zum thermischen und Sauerstoffalterungsverhalten verschiedener Arten von Materialien.

Die Verbesserung der Bewitterungs- und Wärmealterungsleistung erfolgt hauptsächlich durch die Auswahl einer besseren Bewitterungs- und Wärmealterungsleistung des Harzes einerseits und andererseits durch die Zugabe von Bewitterungsadditiven wie Antioxidantien, UV-Inhibitoren, Lichtstabilisatoren und anderen Bewitterungsmitteln Additive sowie gut witterungsbeständige Pigmente wie Titandioxid und Ruß usw.

Wie bei PVC-Harzen gilt: Je höher das Molekulargewicht, desto besser die Wärmealterung und die hitzebeständige Qualität von PVC-Materialien. Weichmacher können TOTM anstelle von DOTP und DOP wählen.

Materialien, die bei verschiedenen Gelegenheiten verwendet werden, es gibt unterschiedliche Anforderungen an Witterungseinflüsse und Wärmealterung, Outdoor-Produkte erfordern eine längere Alterungszeit durch UV- oder Xenonlampen, wie z Bei der Verwendung von ABS ist die ungesättigte Butadienbindung leicht zu brechen und die Lebensdauer wird stark verkürzt.

Darüber hinaus können einige Materialien durch Nachbearbeitungsprodukte auch die Temperaturbeständigkeit und den Wärmealterungsgrad verbessern, z. B. Polyolefin-Draht- und Kabelmaterialien für den Hitzebeständigkeitsgrad von 90 Grad, 105 Grad, 125 Grad und 150 Grad Bei einer höheren Temperaturbeständigkeit muss der Zweck der Mikrovernetzung oder Strahlenvernetzung erreicht werden. Bei der Gestaltung der Formel muss die Vernetzung des Rohmaterialkörpers und die Vernetzung berücksichtigt werden Zusatzstoffe.

Dualer 85-Test für Feuchtigkeits- und Hitzebeständigkeit

Der allgemeine Doppel-85-Test bezieht sich auf die Veränderungen der physikalischen Eigenschaften und des Aussehens nach Lagerung in einer Testkammer mit hoher Temperatur und hoher Luftfeuchtigkeit bei einer Luftfeuchtigkeit von 85 % relativer Luftfeuchtigkeit und einer Temperatur von 85 °C für 168 Stunden. Bei bestimmten Produkten wird die erforderliche Lagerzeit länger sein, und jetzt müssen viele Materialien für Fahrzeuge mit neuer Energie länger als 1000 Stunden gelagert werden.

Beständigkeit gegen Niederschlag und Extraktion

Die Beständigkeit gegen Ausfällung und Extraktion modifizierter Materialien erfordert Aufmerksamkeit bei der Auswahl der Grundharze sowie der Roh- und Hilfsstoffe, wie z. B. die Extraktionsbeständigkeit von PVC-Materialien, um die Anforderungen des n-Hexan-Tests zu erfüllen. PVC kann mit einem Molekulargewicht von mehr als 1.000 ausgewählt werden Der Weichmacher erfordert ein stabileres TOTM oder Epoxid-Sojaöl.

Flammhemmende Materialien der Anti-Extraktionsanforderungen, einerseits niedermolekulare Rohstoffe, müssen kontrolliert werden, andererseits ist die Auswahl der Flammschutzmittel besonders wichtig. Beispielsweise ist flammhemmendes Nylon mit MCA-System leicht zu weiß, oder flammhemmendes verstärktes Nylon mit flammhemmendem MPP-System und Korrosionsformweiß sind die Auswirkungen flammhemmender Niederschläge. Vermeiden Sie daher die Verwendung leicht ausfällbarer Flammschutzmittel oder modifizieren Sie Flammschutzmittel und verbessern Sie die Verträglichkeit, um die Auswirkungen von Niederschlägen zu verringern.

Zusätzlich zu niedermolekularen Harzen und einigen Flammschutzmitteln, die leicht auszufällen sind, müssen Antioxidantien und Schmiermittel mit niedrigem Molekulargewicht die Auswahl und Menge des Additivs kontrollieren, insbesondere bei schwarzen Produkten mit niedermolekularen Additiven in einer Umgebung mit hoher Temperatur und hoher Luftfeuchtigkeit Es fällt sehr leicht aus der Oberfläche auszufallen und führt zu einer Weißfärbung.

Abschluss

Tatsächlich sind im Prozess des Entwurfs einer modifizierten Kunststoffformulierung weitaus mehr als die oben aufgeführte Liste anderer Faktoren zu berücksichtigen, z. B. um eine bestimmte Leistung zu verbessern und andere Eigenschaften zu reduzieren, so dass bei der Gestaltung der Formel Wir müssen den gesamten Bereich berücksichtigen, um die anderen Eigenschaften so weit wie möglich nicht zu beeinträchtigen.

Neben der Leistung des Materials muss auch die Verarbeitungsleistung des Materials berücksichtigt werden, um sicherzustellen, dass die Formung des Produkts sowie die Verarbeitungsausrüstung und die Nutzung der Umwelt keine nachteiligen Auswirkungen haben.

Bequemlichkeit der Beschaffung von Roh- und Hilfsstoffen, es gibt viele Materialien, die durch den Import vieler Verbindungen beeinflusst werden, es können heimische Materialien so weit wie möglich mit inländischen Materialien verwendet werden, es können so viele Allzweckmaterialien wie möglich mit Allzweckmaterialien verwendet werden, Seltene und knappe Materialien sind oft nicht einfach zu kaufen, aber auch anfällig für Fehlbestände, was zu instabilen Formulierungen führt.

Berücksichtigen Sie auch die Materialkosten, soweit möglich, die Verwendung preisgünstiger Rohstoffe und Zusatzstoffe, folgen Sie dem Prinzip der Beschaffung in der Nähe der niedrigen Transportkosten, so dass die Gesamtkosten des Designs der Formel, um auf dem Markt wettbewerbsfähig zu sein.

Abschluss

Bei der Formulierung modifizierter Kunststoffe müssen verschiedene Faktoren berücksichtigt werden, um eine hohe Leistung und Qualität des Endprodukts sicherzustellen. Die YINSU Flame Retardant Company bietet basierend auf ihrer Expertise im Bereich Flammschutzmittel eine Reihe spezieller Flammschutzlösungen für verschiedene Materialien an.

YINSU Flame Retardant Company: Innovative Flammschutzlösung

Die YINSU Flame Retardant Company ist auf die Entwicklung und Produktion einer breiten Palette hocheffizienter und umweltfreundlicher Flammschutzmittel spezialisiert und bietet Kunden auf der ganzen Welt maßgeschneiderte Flammschutzdienstleistungen an. Unsere Produktpalette umfasst spezielle Flammschutzmittel für eine Vielzahl von Materialien, einschließlich, aber nicht beschränkt auf:

-Flammschutzmittel aus Kunststoff: Anwendbar auf PP, PE, PS, ABS, PVC und andere Kunststoffmaterialien und bietet Lösungen mit unterschiedlichen Flammschutzstufen.

- Flammhemmendes Gummi: einschließlich XJ-85M-Masterbatch und XJ-A2-Pulver, beides sind halogenfreie, hocheffiziente und umweltfreundliche Flammschutzprodukte, die sich besonders für Gummimaterialien eignen, die vulkanisiert werden müssen.

-YINSU Textilflammschutzmittel: sorgen für eine lang anhaltende flammhemmende Wirkung bei verschiedenen Fasern und Stoffen und gewährleisten so die Sicherheit und Haltbarkeit von Textilien.

Unsere flammhemmenden Produkte werden einer strengen Qualitätskontrolle und Leistungsprüfung unterzogen, um sicherzustellen, dass sie in einem breiten Anwendungsspektrum eine hervorragende Flammhemmung bieten. YINSU Flame Retardant ist bestrebt, eng mit seinen Kunden zusammenzuarbeiten, um die Entwicklung der Flammschutztechnologie kontinuierlich voranzutreiben und den sich ständig ändernden Anforderungen des Marktes und den gesetzlichen Anforderungen gerecht zu werden. Wenn Sie sich für Silver Plastics Flame Retardant entscheiden, erhalten Sie professionelle, zuverlässige und effiziente Produkte und Dienstleistungen.