PP V2阻燃母料参考配方
为了使聚丙烯（PP）母料达到UL94 V2阻燃等级，需要采用阻燃剂的协同组合，同时保持其加工性能和机械性能。以下是优化配方建议及说明：
一、基础配方建议
阻燃剂配方：
| 成分 | 负载量（wt%） | 功能描述 |
| PP树脂 | 50-60% | 载体树脂（建议使用熔体流动速率高的等级，例如 MFI 20-30 g/10min） |
| 次磷酸铝 | 15-20% | 酸源，促进炭化，对PP加工具有良好的热稳定性 |
| 硼酸锌 | 5-8% | 协同阻燃剂，抑制烟雾并增强气相阻燃性 |
| 表面改性氢氧化铝 | 10-15% | 吸热分解，降低燃烧温度（建议进行表面处理，例如使用硅烷偶联剂） |
| 二季戊四醇（Di-PE） | 5-8% | 碳源与酸源协同作用，形成膨胀炭。 |
| 三聚氰胺聚磷酸盐（MPP） | 3-5% | 气体源（推荐添加剂），释放惰性气体以增强膨胀。 |
| 防滴剂（聚四氟乙烯） | 0.3-0.5% | 减少熔体滴落（V2 版本可选，允许滴落） |
| 抗氧化剂（1010/168） | 0.3-0.5% | 防止加工过程中发生热氧化降解 |
| 润滑剂（硬脂酸锌） | 0.5-1% | 改善加工流动性和分散性 |
| 颜色载体和颜料 | 根据需要 | 选择耐高温颜料，以避免与阻燃剂发生反应。 |
二、关键优化点
- 协同阻燃系统
- 膨胀型阻燃剂 (IFR)：次磷酸铝（酸源）+ Di-PE（碳源）+ MPP（气源）形成 IFR 系统，产生隔热炭层以阻挡热量和氧气。
- 硼酸锌协同作用：与次磷酸铝反应生成玻璃状保护层，增强气相阻燃性。
- 改性氢氧化铝：表面处理可减少加工过程中水分的释放，同时提供吸热分解以降低燃烧温度。
- 处理与性能平衡
- 阻燃剂总用量应控制在35-45%避免机械性能大幅下降。
- 使用高熔体流动速率聚丙烯树脂（例如，PPH-Y40）改善母料分散性并降低粘度。
- 测试与验证建议
- UL94垂直燃烧测试：确保火焰在规定时间内自行熄灭60秒两次点火后。
- 机械测试：重点关注抗拉强度（≥20 MPa）和冲击强度（≥4 kJ/m²).
- 热稳定性（TGA）：验证阻燃剂分解温度是否与PP加工温度范围相符（180–220°C).
三、可选调整
- 对于更高阻燃性（例如 V0）：
- 增加次磷酸铝25%， 添加2% 硅油（抑制烟雾），并将 PTFE 提高到0.8%.
- 成本敏感型应用：
- 降低MPP含量，适度增加氢氧化铝含量（确保加工稳定性）。
四、主要考虑因素
- 母粒生产：将阻燃剂与载体树脂预混；双螺杆挤出（180–210°C）建议这样做。
- 氢氧化铝干燥：干燥110°C，持续4小时防止加工过程中产生气泡。
- 二-PE/次磷酸铝比例：维持1:2 至 1:3为了获得最佳的炭化效率。
采用这种优化的配方和加工方法，UL94 V2阻燃性在保持处理性能和色彩稳定性的前提下，可以持续实现这一目标。建议进行小规模试验，以便根据测试结果进行微调。
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发布时间：2025年7月8日
