Khuyến nghị thiết kế công thức chống cháy cho Polystyrene chịu va đập cao không chứa halogen (HIPS)
Yêu cầu của khách hàng: HIPS chống cháy cho vỏ thiết bị điện, độ bền va đập ≥7 kJ/m², chỉ số dòng chảy nóng chảy (MFI) ≈6 g/10 phút, ép phun.
1. Hệ thống chống cháy hiệp đồng phốt pho-nitơ
Công thức chống cháy HIPS (Bảng 1)
| Thành phần | Đang tải (phr) | Nhận xét |
| Nhựa HIPS | 100 | Vật liệu cơ bản |
| Amoni polyphosphat (APP) | 15-20 | Nguồn phốt pho |
| Melamine xyanurat (MCA) | 5-10 | Nguồn nitơ, phối hợp với APP |
| Than chì nở (EG) | 3-5 | Tăng cường sự hình thành than |
| Chất chống nhỏ giọt (PTFE) | 0,3-0,5 | Ngăn ngừa các giọt nóng chảy |
| Chất tương thích (ví dụ, HIPS ghép MAH) | 2-3 | Cải thiện sự phân tán |
Đặc trưng:
- Đạt đượcUL94 V-0thông qua sự hình thành than trương nở từ sự hiệp đồng APP/MCA.
- Không chứa halogen và thân thiện với môi trường, nhưng có thể làm giảm tính chất cơ học; cần phải tối ưu hóa.
2. Hệ thống chống cháy Hydroxit kim loại
Công thức HIPS (Bảng 2)
| Thành phần | Đang tải (phr) | Nhận xét |
| Nhựa HIPS | 100 | - |
| Nhôm hydroxit (ATH) | 40-60 | Chất chống cháy chính |
| Magie hiđroxit (MH) | 10-20 | Có tác dụng hiệp đồng với ATH |
| Chất kết hợp silan (ví dụ, KH-550) | 1-2 | Cải thiện sự phân tán chất độn |
| Chất làm cứng (ví dụ: SEBS) | 5-8 | Bù trừ cho sự mất mát sức mạnh tác động |
Đặc trưng:
- Yêu cầuTải >50%đối với UL94 V-0, nhưng làm giảm độ bền va đập và lưu lượng.
- Thích hợp cho các ứng dụng ít khói/ít độc tính (ví dụ: vận chuyển đường sắt).
3. Hệ thống hiệp đồng Photpho-Nitơ (Nhôm Hypophotphit + MCA)
Công thức HIPS được tối ưu hóa
| Thành phần | Đang tải (phr) | Chức năng/Ghi chú |
| HIPS (cấp độ chịu va đập cao, ví dụ: PS-777) | 100 | Vật liệu cơ bản (va đập ≥5 kJ/m²) |
| Nhôm hypophotphit (AHP) | 12-15 | Nguồn phốt pho, độ ổn định nhiệt |
| Melamine xyanurat (MCA) | 6-8 | Nguồn nitơ, phối hợp với AHP |
| SEBS/SBS | 8-10 | Chất làm cứng quan trọng cho tác động ≥7 kJ/m² |
| Parafin lỏng/dầu đậu nành epoxy hóa | 1-2 | Chất bôi trơn, cải thiện lưu lượng/phân tán |
| PTFE | 0,3-0,5 | Chất chống nhỏ giọt |
| Chất chống oxy hóa 1010 | 0,2 | Ngăn ngừa sự xuống cấp |
Những cân nhắc chính về thiết kế:
- Lựa chọn nhựa:
- Sử dụng các loại HIPS có tác động cao (ví dụ:Chimei PH-888,Taifa PG-33) có cường độ va đập vốn có là 5–6 kJ/m². SEBS còn tăng cường thêm độ dẻo dai.
- Kiểm soát khả năng chảy:
- AHP/MCA làm giảm MFI; bù đắp bằng chất bôi trơn (ví dụ, parafin lỏng) hoặc chất hóa dẻo (ví dụ, dầu đậu nành epoxy hóa).
- Nếu MFI vẫn ở mức thấp, hãy thêmTPU 2–3 phrđể cải thiện độ chảy và độ dẻo dai.
- Xác nhận khả năng chống cháy:
- AHP có thể được giảm xuống12 phrnếu kết hợp vớiEG 2–3 phrđể duy trì UL94 V-0.
- VìUL94 V-2, giảm tải chất chống cháy để ưu tiên tác động/dòng chảy.
- Thông số ép phun:
- Nhiệt độ:180–220°C(tránh sự thoái hóa AHP/HIPS).
- Tốc độ phun:Trung bình-caođể tránh việc điền không đầy đủ.
Hiệu suất mong đợi:
| Tài sản | Giá trị mục tiêu | Tiêu chuẩn thử nghiệm |
| Sức mạnh tác động | ≥7 kJ/m² | Tiêu chuẩn ISO 179/1eA |
| MFI (200°C/5 kg) | 5–7 g/10 phút | Tiêu chuẩn ASTM D1238 |
| Chống cháy | UL94 V-0 (1,6 mm) | UL94 |
| Độ bền kéo | ≥25 MPa | Tiêu chuẩn ISO 527 |
4. Giải pháp thay thế
- Tùy chọn nhạy cảm về chi phí: Thay thế một phần AHP bằngphốt pho đỏ được vi nang hóa (3–5 phr)nhưng lưu ý giới hạn màu sắc (nâu đỏ).
- Xác thực: Tiến hành thử nghiệm quy mô nhỏ để cân bằng giữa tác động và khả năng chống cháy trước khi tối ưu hóa lưu lượng.
More info. , pls contact lucy@taifeng-fr.com
Thời gian đăng: 15-08-2025
