Bahan termoplastik secara alami mudah terbakar karena, seperti kebanyakan zat berbasis hidrokarbon, bahan ini mudah terbakar begitu terpapar panas yang cukup. Selama pembakaran, panas memecah rantai molekulnya yang panjang menjadi hidrokarbon yang mudah menguap bersama dengan radikal hidrogen dan hidroksil. Produk sampingan berenergi tinggi ini bereaksi cepat dengan oksigen, menghasilkan lebih banyak panas dan memungkinkan api menyebar.
Untuk mengatasi hal ini, aditif penghambat api Zat ini dimasukkan ke dalam polimer seperti poliolefin, polikarbonat, poliamida, dan poliester. Fungsinya adalah untuk mengurangi risiko penyalaan, memperlambat penyebaran api, menekan pembentukan asap, dan meminimalkan tetesan. Tujuan utamanya adalah untuk menunda pembakaran cukup lama untuk melindungi orang jika terjadi kebakaran, dengan manfaat tambahan mengurangi kerusakan properti.
Plastik tahan api Banyak digunakan di lingkungan sehari-hari—rumah, kantor, kendaraan, transportasi umum, elektronik, dan peralatan industri. Banyak pasar dan produk membutuhkannya berdasarkan kode bangunan dan standar industri yang ketat. Contohnya termasuk kain konstruksi, bahan isolasi, spanduk, atap, interior otomotif, komponen pesawat terbang, tempat duduk, penutup kasur, wadah elektronik, kabel, kabel listrik, terowongan, dan banyak lagi.
Api membutuhkan tiga unsur: sumber bahan bakar, oksigen, dan panas. Bahan penghambat api mengganggu satu atau lebih bagian dari segitiga ini, baik secara fisik maupun kimia.
Mekanisme fisik meliputi:
Mendinginkan substrat di bawah suhu pembakarannya
Membuat penghalang (padat atau gas) untuk memblokir oksigen
Melepaskan gas inert yang mengencerkan uap yang mudah terbakar.
Mekanisme kimia meliputi:
Menghentikan reaksi radikal bebas fase gas
Mendorong pembentukan lapisan arang kaya karbon yang mengisolasi polimer.
Bahan penghambat api komersial yang paling umum digunakan saat ini meliputi senyawa halogenasi, aditif berbasis fosfor, dan berbagai oksida logam.
| Jenis | Karakteristik | Aplikasi Umum |
|---|---|---|
| Terhalogenasi | Sangat efektif dan hemat biaya; biasanya mengandung bromin atau klorin. | Suku cadang otomotif, wadah elektronik, film PE, dll. |
| Bebas Halogen | Ramah lingkungan; menggunakan fosfor, nitrogen, atau hidroksida logam untuk menghindari asap beracun. | Interior transportasi umum, material bangunan ramah lingkungan, elektronik konsumen, film PET, dll. |
| Spesifik untuk Operator | Diformulasikan untuk resin spesifik seperti Polietilen (PE), Polipropilen (PP), Poliamida (Nilon), atau Polikarbonat (PC), Polietilen Tereftalat (PET). | Saluran listrik, rangkaian kabel, wadah baterai lithium. |
Senyawa halogen organik—terutama jenis yang mengandung bromin—adalah penghambat api plastik yang paling banyak digunakan. Senyawa ini bekerja dengan menetralkan radikal berenergi tinggi yang terlibat dalam pembakaran, sehingga secara signifikan mengurangi gas bahan bakar yang dilepaskan.
Bahan penghambat api brominasi menawarkan nilai biaya-kinerja yang sangat baik. Bahan ini biasanya membutuhkan kadar pemuatan yang lebih rendah daripada hidroksida logam seperti ATH atau magnesium hidroksida dan mempertahankan integritas mekanik yang baik dalam polimer. Kemudahan pemrosesannya membuat bahan ini sangat cocok untuk film polietilen dan polipropilen.
Bahan penghambat api terklorinasi juga umum dan biasanya dipasok sebagai parafin terklorinasi atau struktur sikloalifatik. Meskipun lebih murah daripada jenis terbrominasi dan lebih tahan terhadap degradasi cahaya, bahan ini kurang stabil secara termal dan mungkin lebih korosif selama pemrosesan. Aditif terklorinasi sikloalifatik tahan terhadap suhu yang lebih tinggi—hingga sekitar 320°C—daripada jenis parafin.
Baik bahan penghambat api yang mengandung bromin maupun klorin memerlukan sinergis, seperti antimon trioksida, seng borat, atau seng molibdat. Sinergis bekerja dengan membentuk senyawa (misalnya, antimon trihalida) yang meningkatkan penekanan radikal, sehingga meningkatkan efektivitas penghambat api berhalogen.
Meskipun beberapa senyawa brominasi telah menghadapi pengawasan ketat, tinjauan Uni Eropa—termasuk studi yang dirujuk pada tahun 2005—telah menemukan bahwa dekabromodifenil eter (decabrom) komersial aman untuk kesehatan manusia dan membebaskannya dari pembatasan RoHS.
Bahan penghambat api non-halogenasi terbagi menjadi dua kategori: pembentuk arang berbasis fosfor Dan aditif endotermik oksida logam.
Senyawa fosfor organik dan anorganik bekerja dengan berbagai cara:
Menetralkan radikal pembakaran dalam fase uap
Pelepasan asam fosfat di bawah pemanasan, yang mengubah dekomposisi polimer.
Mendorong pembentukan arang untuk menghalangi akses oksigen dan panas.
Meskipun sangat efektif, aditif fosfor dapat terdegradasi pada suhu ekstrusi di atas 400°F (≈204°C), yang berpotensi memengaruhi sifat polimer atau merusak peralatan pemrosesan.
Aluminium trihidrat (ATH) dan magnesium hidroksida adalah pilihan bebas halogen yang paling umum.
ATH Terurai pada suhu 180–200°C, menyerap panas dan membentuk aluminium oksida. Bahan ini murah dan melimpah secara alami, tetapi terbatas pada suhu pemrosesan yang lebih rendah.
Magnesium hidroksida terurai pada suhu sekitar 300°C dan memenuhi persyaratan peraturan yang ketat. Namun, kedua material tersebut membutuhkan muatan yang tinggi—kadang-kadang hingga 65%—yang dapat berdampak negatif pada kekuatan mekanik dan kemampuan pengolahan.
Bahan kimia penghambat api lainnya meliputi senyawa boron, melamin, amonium sulfamat, dan teknologi baru seperti nanoklay dan aditif berbasis silikon yang bertujuan untuk memberikan perlindungan terhadap api dengan tingkat penambahan yang lebih rendah.
Masterbatch tahan api biasanya dirancang agar sesuai dengan reologi dan karakteristik molekuler polimer dasar. Dosis yang disarankan bergantung pada tingkat ketahanan api yang dibutuhkan.
Untuk poliolefin:
10–14% Penambahan masterbatch biasanya memenuhi UL 94 V-2
18–20% biasanya dibutuhkan untuk UL 94 V-0
Mencapai peringkat V-0 lebih mudah dengan polimer berbobot molekul tinggi dan indeks aliran leleh rendah. Karena poliolefin cenderung menetes saat terbakar, penambahan bahan pengisi seperti tanah liat dapat membantu meminimalkan tetesan—meskipun ini dapat mengurangi efisiensi penghambat api berhalogen.
Memilih sistem tahan api yang tepat memerlukan jawaban atas beberapa pertanyaan kunci:
Jenis mana yang diperbolehkan—berhalogenasi atau tidak berhalogenasi?
Standar mana yang berlaku? UL 94, E 84, MVSS, ASTM, VW-1, dll.
Klasifikasi apa yang dibutuhkan? V-2, V-1, atau V-0 untuk UL-94
Apakah sifat mekanik sangat penting? (misalnya, kekuatan tarik, perpanjangan)
Apakah blooming merupakan risiko untuk proses seperti penyegelan atau pencetakan?
Apakah ketahanan terhadap sinar UV itu penting? Apakah produk tersebut akan terkena sinar matahari?
Jika Anda membutuhkan masterbatch tahan api Untuk permohonan Anda, silakan hubungi pemasok masterbatch tahan api untuk memberikan Anda solusi tahan api.
Mengevaluasi sifat mudah terbakar dan tetesan pada polimer yang digunakan dalam elektronik dan peralatan rumah tangga. Sampel dibakar dua kali selama 10 detik setiap kali, dengan durasi nyala api dan efek tetesan dicatat.
Peringkat meliputi:
V-0: ≤10 detik setelah nyala api; tidak ada tetesan yang dapat menyulut kapas.
V-1: ≤30 detik setelah nyala api; tidak terjadi penyalaan kapas.
V-2: Sama seperti V-1, tetapi tetesan yang membakar kapas diperbolehkan.
Mengukur konsentrasi oksigen minimum yang dibutuhkan untuk mempertahankan pembakaran.
Digunakan untuk mengevaluasi material dalam sistem saluran udara.
Mengevaluasi penyebaran api dalam film dan kain menggunakan uji api kecil dan besar.
Menentukan penyebaran api dan perkembangan asap untuk bahan bangunan pada permukaan yang terbuka.
Persyaratan keselamatan mengharuskan material interior otomotif terbakar dengan kecepatan <4 inci/menit.
Pelajari lebih banyak pengetahuan dan tren dalam industri masterbatch dari blog kami.
Dalam beberapa tahun terakhir, industri pengemasan semakin menekankan pentingnya keberlanjutan dan daya tarik estetika. Seiring dengan semakin sadarnya konsumen terhadap lingkungan, permintaan akan solusi pengemasan ramah lingkungan pun meningkat.
Masterbatch, campuran pigmen atau aditif pekat, berfungsi untuk mewarnai atau meningkatkan sifat bahan plastik.
Bidang produksi plastik terus berkembang, didorong oleh inovasi dalam bahan dan proses yang memenuhi berbagai kebutuhan industri. Salah satu terobosan tersebut adalah penggunaan masterbatch, aditif padat yang telah menjadi penting dalam pemrosesan polimer.
Kami memberikan solusi masterbatch berkualitas tinggi, konsisten, dan hemat biaya. Warisan keandalan, inovasi & keberlanjutan selama 26 tahun.
©2023. Produsen Masterbatch Semua Hak Dilindungi Undang-Undang.
Tim kami akan mengirimkan penawaran terbaik dalam 20 menit.