Bahan termoplastik secara semula jadi mudah terbakar kerana, seperti kebanyakan bahan berasaskan hidrokarbon, ia mudah menyala setelah terdedah kepada haba yang mencukupi. Semasa pembakaran, haba memecahkan rantai molekul panjangnya kepada hidrokarbon yang meruap bersama-sama dengan radikal hidrogen dan hidroksil. Hasil sampingan bertenaga tinggi ini bertindak balas dengan cepat dengan oksigen, menghasilkan lebih banyak haba dan membolehkan api merambat.
Untuk mengatasi perkara ini, bahan tambahan kalis api digabungkan ke dalam polimer seperti poliolefin, polikarbonat, poliamida dan poliester. Fungsinya adalah untuk mengurangkan risiko pencucuhan, memperlahankan penyebaran api, menyekat pembentukan asap dan meminimumkan titisan. Tujuan utamanya adalah untuk melambatkan pembakaran cukup lama untuk melindungi orang ramai sekiranya berlaku kebakaran, dengan manfaat tambahan untuk mengurangkan kerosakan harta benda.
Plastik kalis api digunakan secara meluas dalam persekitaran harian—rumah, pejabat, kenderaan, pengangkutan awam, elektronik dan peralatan perindustrian. Banyak pasaran dan produk memerlukannya di bawah kod bangunan dan piawaian industri yang ketat. Contohnya termasuk fabrik pembinaan, bahan penebat, sepanduk, bumbung, bahagian dalam automotif, komponen pesawat, tempat duduk, sarung tilam, perumah elektronik, pendawaian, kabel kuasa, terowong dan banyak lagi.
Api memerlukan tiga unsur: sumber bahan api, oksigen dan haba. Bahan perencat api mengganggu satu atau lebih bahagian segitiga ini, sama ada secara fizikal atau kimia.
Mekanisme fizikal termasuk:
Menyejukkan substrat di bawah suhu pembakarannya
Mewujudkan penghalang (pepejal atau gas) untuk menyekat oksigen
Membebaskan gas lengai yang mencairkan wap mudah terbakar
Mekanisme kimia termasuk:
Mengganggu tindak balas radikal bebas fasa gas
Menggalakkan pembentukan lapisan arang kaya karbon yang melindungi polimer
Bahan perencat api komersial yang paling biasa digunakan hari ini termasuk sebatian terhalogen, bahan tambahan berasaskan fosforus dan pelbagai oksida logam.
| taip | Ciri-ciri | Aplikasi Biasa |
|---|---|---|
| Terhalogen | Sangat berkesan dan menjimatkan kos; biasanya mengandungi bromin atau klorin. | Bahagian automotif, perumah elektronik, filem PE, dll. |
| Bebas Halogen | Mesra alam; menggunakan fosforus, nitrogen atau logam hidroksida untuk mengelakkan asap toksik. | Bahagian dalaman pengangkutan awam, bahan binaan hijau, elektronik pengguna, filem PET, dll. |
| Khusus Pembawa | Diformulasikan untuk resin tertentu seperti Polietilena (PE), Polipropilena (PP), Poliamida (Nilon), atau Polikarbonat (PC), Polietilena Tereftalat (PET). | Saluran elektrik, abah-abah pendawaian, perumah bateri litium. |
Sebatian halogen organik—terutamanya jenis brominated—adalah bahan kalis api plastik yang paling banyak digunakan. Ia berfungsi dengan meneutralkan radikal bertenaga tinggi yang terlibat dalam pembakaran, sekali gus mengurangkan gas bahan api yang dibebaskan dengan ketara.
Bahan perencat api bromin menawarkan nilai kos-ke-prestasi yang sangat baik. Ia biasanya memerlukan tahap pemuatan yang lebih rendah daripada hidroksida logam seperti ATH atau magnesium hidroksida dan mengekalkan integriti mekanikal yang baik dalam polimer. Kebolehprosesannya yang mudah menjadikannya sangat sesuai untuk filem polietilena dan polipropilena.
Bahan tahan api berklorin juga biasa dan biasanya dibekalkan sebagai parafin berklorin atau struktur sikloalifatik. Walaupun lebih murah daripada jenis bromin dan lebih tahan terhadap degradasi cahaya, ia kurang stabil dari segi haba dan mungkin lebih menghakis semasa pemprosesan. Bahan tambahan berklorin sikloalifatik menahan suhu yang lebih tinggi—sehingga kira-kira 320°C—berbanding gred parafin.
Kedua-dua perencat api bromin dan berklorin memerlukan sinergis, seperti antimoni trioksida, zink borat atau zink molibdat. Sinergi berfungsi dengan membentuk sebatian (contohnya, antimoni trihalida) yang meningkatkan penindasan radikal, sekali gus meningkatkan keberkesanan kalis api terhalogen.
Walaupun beberapa sebatian bromin telah menghadapi penelitian, ulasan Kesatuan Eropah—termasuk kajian yang dirujuk pada tahun 2005—telah mendapati eter dekabromodifenil komersial (dekabrom) selamat untuk kesihatan manusia dan mengecualikannya daripada sekatan RoHS.
Bahan perencat api bukan terhalogen terbahagi kepada dua kategori: pembentuk arang berasaskan fosforus dan bahan tambahan endotermik oksida logam.
Sebatian fosforus organik dan bukan organik berfungsi dalam pelbagai cara:
Meneutralkan radikal pembakaran dalam fasa wap
Melepaskan asid fosforik di bawah haba, yang mengubah penguraian polimer
Menggalakkan pembentukan arang untuk menyekat akses oksigen dan haba
Walaupun sangat berkesan, bahan tambahan fosforus boleh terdegradasi pada suhu penyemperitan melebihi 400°F (≈204°C), yang berpotensi menjejaskan sifat polimer atau merosakkan peralatan pemprosesan.
Aluminium trihidrat (ATH) dan magnesium hidroksida adalah pilihan bebas halogen yang paling biasa.
ATH terurai pada suhu 180–200°C, menyerap haba dan membentuk aluminium oksida. Ia murah dan banyak secara semula jadi tetapi terhad kepada suhu pemprosesan yang lebih rendah.
Magnesium hidroksida terurai pada ~300°C dan memenuhi keperluan kawal selia yang ketat. Walau bagaimanapun, kedua-dua bahan memerlukan beban yang tinggi—kadang-kadang sehingga 65%—yang boleh menjejaskan kekuatan mekanikal dan kebolehprosesan secara negatif.
Kimia kalis api yang lain termasuk sebatian boron, melamina, ammonium sulfamat dan teknologi baru muncul seperti nanoclay dan bahan tambahan berasaskan silikon yang bertujuan untuk memberikan perlindungan api dengan tahap tambahan yang lebih rendah.
Masterbatch kalis api biasanya direkayasa untuk memadankan reologi dan ciri molekul polimer asas. Dos yang disyorkan bergantung pada penarafan rintangan api yang diperlukan.
Untuk poliolefin:
10–14% penambahan masterbatch biasanya memenuhi UL 94 V-2
18–20% biasanya diperlukan untuk UL 94 V-0
Mencapai penarafan V-0 adalah lebih mudah dengan polimer yang mempunyai berat molekul tinggi dan indeks aliran lebur yang rendah. Oleh kerana poliolefin cenderung menitis semasa terbakar, pengisi seperti tanah liat dapat membantu meminimumkan titisan—walaupun ini dapat mengurangkan kecekapan perencat api berhalogen.
Memilih sistem kalis api yang betul memerlukan jawapan kepada beberapa soalan penting:
Jenis yang manakah dibenarkan—berhalogen atau tidak berhalogen?
Piawaian manakah yang terpakai? UL 94, E 84, MVSS, ASTM, VW-1, dsb.
Klasifikasi apa yang diperlukan? V-2, V-1 atau V-0 untuk UL-94
Adakah sifat mekanikal penting? (cth., kekuatan tegangan, pemanjangan)
Adakah proses berbunga berisiko untuk proses seperti pengedap atau percetakan?
Adakah rintangan UV penting? Adakah produk ini akan terdedah kepada cahaya matahari?
Jika anda memerlukan masterbatch kalis api untuk permohonan anda, sila hubungi pembekal masterbatch kalis api untuk memberikan anda larutan kalis api.
Menilai kemudahbakaran dan titisan untuk polimer yang digunakan dalam elektronik dan peralatan. Sampel dibakar dua kali selama 10 saat setiap satu, dengan tempoh nyalaan dan kesan titisan direkodkan.
Penilaian termasuk:
V-0: ≤10 saat selepas api; tiada titisan yang menyalakan kapas
V-1: ≤30 saat selepas nyalaan api; tiada penyalaan pada kapas
V-2: Sama seperti V-1, tetapi titisan yang menyalakan kapas dibenarkan
Mengukur kepekatan oksigen minimum yang diperlukan untuk mengekalkan pembakaran.
Digunakan untuk menilai bahan dalam sistem saluran udara.
Menilai perambatan api dalam filem dan fabrik menggunakan ujian api kecil dan besar.
Menentukan penyebaran api dan perkembangan asap untuk bahan binaan pada permukaan yang terdedah.
Memerlukan bahan automotif dalaman untuk dibakar pada suhu <4 inci/min untuk pematuhan keselamatan.
Ketahui lebih banyak pengetahuan dan trend dalam industri masterbatch dari blog kami.
Masterbatch putih berdiri sebagai inovasi yang amat diperlukan dalam pembuatan moden, menawarkan fleksibiliti dan peningkatan yang tiada tandingan merentas pelbagai industri.
Masterbatch (MB) ialah bahan tambahan yang digunakan dalam pengeluaran plastik untuk meningkatkan sifat atau memperkenalkan warna. Ia boleh sama ada pepejal atau cecair dan dikategorikan sebagai sama ada masterbatch warna untuk plastik pewarna atau masterbatch aditif untuk menyampaikan ciri khusus lain.
Dalam bidang pembangunan masterbatch, bahan pembawa sering mengambil tempat duduk belakang, walaupun peranannya penting. Ia berfungsi sebagai asas di mana aditif dan pigmen digabungkan, dan membuat pilihan pembawa yang tepat boleh menghasilkan manfaat yang besar.
Kami menyampaikan penyelesaian masterbatch berkualiti tinggi, konsisten dan kos efektif. Warisan kebolehpercayaan, inovasi & kemampanan selama 26 tahun.
©2023. Hak Cipta Terpelihara Pengeluar Masterbatch.
Pasukan kami akan menghantar tawaran terbaik dalam masa 20 minit.