PBT无卤阻燃剂参考配方
为了优化PBT用无卤阻燃剂的配方，必须平衡阻燃效率、热稳定性、加工温度兼容性和机械性能。以下是优化后的复合策略及其关键分析：
1. 核心阻燃剂组合
方案一：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（~300°C 分解）：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%）。
方案二：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（分解温度约 300°C）：表面处理（硅烷/钛酸盐）可改善分散性和热稳定性；吸热冷却可降低材料温度。
- 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%）。
2. 可选的协同者
- 纳米粘土/滑石粉（2-3%）：改善炭的质量和机械性能，同时减少阻燃剂的用量。
- PTFE（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。
3. 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。
4. 性能优化技巧
- 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。
- 加工温度控制：确保阻燃剂分解温度 > 250°C，以避免降解。
- 机械性能平衡：使用纳米填料（例如 SiO₂）或增韧剂（例如 POE-g-MAH）来补偿强度损失。
5. 示例公式
| 阻燃剂 | 负载量（wt%） | 功能 |
|---|---|---|
| 次磷酸铝 | 12% | 主要阻燃剂（凝聚态+气相） |
| MCA | 6% | 气相阻燃剂，抑烟剂 |
| 硼酸锌 | 4% | 协同炭化作用，减少烟雾 |
| 纳米滑石粉 | 3% | 炭层强化、力学性能增强 |
| 聚四氟乙烯 | 0.3% | 防滴漏 |
6. 关键测试指标
- 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。
通过微调配比，可以在保持 PBT 整体性能的同时，实现高效的无卤阻燃。
More info., pls send email to lucy@taifeng-fr.com
发布时间：2025年7月8日
