V-0阻燃PVC热塑性塑料参考配方

V-0阻燃PVC热塑性塑料参考配方

为了使PVC热塑性塑料达到V-0阻燃等级（符合UL-94标准），次磷酸铝和硼酸是两种常用的阻燃剂。它们的添加量需要根据具体的配方、加工条件和性能要求进行优化。以下是一些建议和参考范围：

1.次磷酸铝的添加量

次磷酸铝是一种高效的磷基阻燃剂，适用于PVC材料。它通过形成保护性磷酸盐层并释放磷酸气体来抑制燃烧。

• 建议添加级别： 15–25 phr（每百份树脂中的份数）
• 对于标准PVC，大约需要添加20 phr次磷酸铝通常可达到 V-0 阻燃等级。
• 为了获得更高的阻燃性，可以增加用量，但应考虑对机械性能的影响。
• 防范措施：
• 过量的次磷酸铝可能会降低加工性能（例如，流动性变差）。
• 建议与其他阻燃剂（例如硼酸、氢氧化铝）混合使用，以产生协同效应。

2. 硼酸添加量

硼酸是一种低成本的阻燃剂，其阻燃作用主要通过吸热分解和形成玻璃状保护层来实现。

• 建议添加级别： 5–15 phr
• 硼酸通常用作辅助阻燃剂，过量使用可能会损害机械性能和加工性能。
• 在PVC中，添加大约10 phr硼酸可与次磷酸铝协同作用，增强阻燃性。
• 防范措施：
• 硼酸具有吸湿性，因此储存和处理时应避免吸收水分。
• 单独使用时，其阻燃效果有限；通常与其他阻燃剂（例如，次磷酸铝、氢氧化铝）混合使用。

3. 次磷酸铝与硼酸的协同配制

为了达到V-0级环保标准，次磷酸铝和硼酸可以结合使用，以产生协同效应。以下是一个参考配方：

• 次磷酸铝： 15–20 phr
• 硼酸： 5–10 phr
• 其他添加剂：
• 增塑剂（例如，DOP）：按需添加（根据PVC硬度要求调整用量）
• 稳定器：2–5 phr（例如，铅盐、钙锌稳定剂）
• 润滑剂：0.5–1 phr（例如，硬脂酸）

示例公式：

• 聚氯乙烯树脂：100 phr
• 次磷酸铝：18 phr
• 硼酸锌：8 phr
• 增塑剂（DOP）：40 phr
• 稳定器：3 phr
• 润滑剂：0.8 phr

4. 测试与优化

在实际应用中，建议按以下步骤进行测试和优化：

1. 初步配方：根据参考范围准备小规模试验。
2. UL-94 测试：进行垂直燃烧试验以评估阻燃等级。
3. 性能测试：评估机械性能（例如，拉伸强度、冲击强度）和加工性能（例如，流动性、热稳定性）。
4. 优化：调整次磷酸铝和硼酸的添加量，或引入其他阻燃剂（如氢氧化铝、三氧化二锑），以进一步提高性能。

5. 主要考虑因素

• 加工温度：次磷酸铝和硼酸的分解温度相对较高；确保加工温度不超过这些限值，以避免降解。
• 分散：确保阻燃剂在PVC中均匀分散，以防止局部浓度过高的问题。
• 环境影响：次磷酸铝和硼酸都是环保型阻燃剂，但应验证其与其他添加剂的相容性。

6. 结论

为了使PVC热塑性塑料达到V-0阻燃等级，建议的添加量为：次磷酸铝用量为 15–25 phr和硼酸用量为 5–15 phr这些阻燃剂的协同使用可以提高性能。在实际应用中，根据具体配方和性能要求进行优化至关重要，并且应进行UL-94测试以验证阻燃等级。

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