PBT无卤阻燃剂配方

PBT无卤阻燃剂配方

为了开发用于 PBT 的无卤阻燃 (FR) 体系，必须平衡阻燃效率、热稳定性、加工温度兼容性和机械性能。

一、核心阻燃剂组合

1. 次磷酸铝 + 三聚氰胺氰尿酸盐 (MCA) + 硼酸锌

机制：

• 次磷酸铝（热稳定性 > 300°C）：促进凝聚相中炭的形成，并在气相中释放 PO· 自由基，从而中断燃烧链式反应。
• MCA（分解温度~300°C）：吸热分解释放惰性气体（NH₃、H₂O），稀释可燃气体并抑制熔融滴落。
• 硼酸锌（分解温度 > 300°C）：增强玻璃状炭的形成，减少烟雾和余辉。

推荐比例：
次磷酸铝（10-15%）+ MCA（5-8%）+硼酸锌（3-5%）。

2. 表面改性氢氧化镁 + 次磷酸铝 + 有机亚磷酸酯（例如，ADP）

机制：

• 改性氢氧化镁（分解温度~300°C）：表面处理（硅烷/钛酸盐）可改善分散性和热稳定性，同时吸收热量以降低材料温度。
• 有机膦酸盐（例如，ADP，热稳定性 > 300°C）：高效的气相阻燃剂，与磷氮体系具有协同作用。

推荐比例：
氢氧化镁（15-20%）+次磷酸铝（8-12%）+ADP（5-8%）。

二、可选的协同剂

• 纳米粘土/滑石粉（2-3%）：改善炭的质量和机械性能，同时减少阻燃剂用量。
• PTFE（聚四氟乙烯，0.2-0.5%）：防滴剂，防止燃烧液滴。
• 硅粉（2-4%）：促进致密炭层的形成，增强阻燃性和表面光泽。

三、应避免的组合

• 氢氧化铝：在 180-200°C 时分解（低于 PBT 加工温度 220-250°C），导致过早降解。
• 未改性氢氧化镁：需要进行表面处理，以防止在加工过程中发生团聚和热分解。

四、性能优化建议

1. 表面处理：在氢氧化镁和硼酸锌上使用硅烷偶联剂，以增强分散性和界面结合。
2. 加工温度控制：确保阻燃剂分解温度 > 250°C，以避免加工过程中发生降解。
3. 机械性能平衡：加入纳米填料（例如SiO₂）或增韧剂（例如POE-g-MAH）以弥补强度损失。

五、典型配方示例

六、关键测试参数

• 阻燃性：UL94 V-0（1.6mm），LOI > 35%。
• 热稳定性：TGA 残余物 > 25% (600°C)。
• 机械性能：抗拉强度 > 45 MPa，缺口冲击强度 > 4 kJ/m²。

通过优化配比，可以在保持 PBT 整体性能的同时，获得高效的无卤阻燃体系。

More info., pls contact lucy@taifeng-fr.com