Formulación de referencia para plásticos termoplásticos de PVC ignífugos V-0

Formulación de referencia para plásticos termoplásticos de PVC ignífugos V-0

Para lograr una clasificación de retardancia de llama V-0 (según la norma UL-94) en plásticos termoplásticos de PVC, el hipofosfito de aluminio y el ácido bórico son dos retardantes de llama de uso común. Sus niveles de adición deben optimizarse en función de la formulación específica, las condiciones de procesamiento y los requisitos de rendimiento. A continuación, se presentan algunas recomendaciones y rangos de referencia:

1. Nivel de adición de hipofosfito de aluminio

El hipofosfito de aluminio es un eficaz retardante de llama a base de fósforo, apto para materiales de PVC. Inhibe la combustión mediante la formación de una capa protectora de fosfato y la liberación de ácido fosfórico.

• Nivel de adición recomendado: 15–25 ph(partes por cien partes de resina)
• Para PVC estándar, agregar alrededor de20 frEl hipofosfito de aluminio generalmente alcanza una clasificación de retardancia de llama V-0.
• Para una mayor resistencia al fuego, se puede aumentar la dosis, pero se debe considerar el impacto en las propiedades mecánicas.
• Precauciones:
• El exceso de hipofosfito de aluminio puede reducir el rendimiento del procesamiento (por ejemplo, menor fluidez).
• Se recomienda combinarlo con otros retardantes de llama (por ejemplo, ácido bórico, hidróxido de aluminio) para obtener efectos sinérgicos.

2. Nivel de adición de ácido bórico

El ácido bórico es un retardante de llama de bajo costo que funciona principalmente a través de la descomposición endotérmica y la formación de una capa protectora similar al vidrio.

• Nivel de adición recomendado: 5–15 ph
• El ácido bórico se utiliza generalmente como retardante de llama secundario y cantidades excesivas pueden perjudicar las propiedades mecánicas y de procesamiento.
• En PVC, añadiendo alrededor de10 frEl ácido bórico puede actuar en sinergia con el hipofosfito de aluminio para mejorar la resistencia al fuego.
• Precauciones:
• El ácido bórico es higroscópico, por lo que su almacenamiento y manipulación deben evitar la absorción de humedad.
• Su efecto retardante de llama es limitado cuando se usa solo; normalmente se combina con otros retardantes de llama (por ejemplo, hipofosfito de aluminio, hidróxido de aluminio).

3. Formulación sinérgica de hipofosfito de aluminio y ácido bórico

Para lograr una clasificación V-0, se puede combinar hipofosfito de aluminio y ácido bórico para obtener efectos sinérgicos. A continuación se presenta una formulación de referencia:

• Hipofosfito de aluminio: 15–20 fr
• Ácido bórico: 5–10 ph
• Otros aditivos:
• Plastificante (por ejemplo, DOP): según sea necesario (ajustado en función de los requisitos de dureza del PVC)
• Estabilizador:2–5 fracciones(por ejemplo, sales de plomo, estabilizadores de calcio y zinc)
• Lubricante:0,5–1 pc(por ejemplo, ácido esteárico)

Ejemplo de formulación:

• Resina de PVC:100 fr
• Hipofosfito de aluminio:18 fr
• Borato de zinc:8 fracciones
• Plastificante (DOP):40 fr
• Estabilizador:3 frases
• Lubricante:0,8 fr

4. Pruebas y optimización

En aplicaciones prácticas, se recomiendan los siguientes pasos para realizar pruebas y optimizar:

1. Formulación piloto:Preparar un ensayo a pequeña escala basado en los rangos de referencia.
2. Prueba UL-94:Realizar pruebas de combustión vertical para evaluar la clasificación de resistencia al fuego.
3. Pruebas de rendimiento:Evaluar las propiedades mecánicas (por ejemplo, resistencia a la tracción, resistencia al impacto) y el rendimiento del procesamiento (por ejemplo, fluidez, estabilidad térmica).
4. Mejoramiento:Ajuste los niveles de adición de hipofosfito de aluminio y ácido bórico o introduzca otros retardantes de llama (por ejemplo, hidróxido de aluminio, trióxido de antimonio) para mejorar aún más el rendimiento.

5. Consideraciones clave

• Temperatura de procesamiento:Las temperaturas de descomposición del hipofosfito de aluminio y del ácido bórico son relativamente altas; asegúrese de que las temperaturas de procesamiento no excedan estos límites para evitar la degradación.
• Dispersión:Asegúrese de que la dispersión uniforme de los retardantes de llama en PVC sea adecuada para evitar problemas de concentración localizada.
• Impacto ambiental:Tanto el hipofosfito de aluminio como el ácido bórico son retardantes de llama ecológicos, pero se debe verificar la compatibilidad con otros aditivos.

6. Conclusión

Para lograr una clasificación de retardancia de llama V-0 en plásticos termoplásticos de PVC, los niveles de adición recomendados son15–25 phr para hipofosfito de aluminioy5–15 phr para ácido bóricoEl uso sinérgico de estos retardantes de llama puede mejorar el rendimiento. En la práctica, la optimización basada en formulaciones específicas y requisitos de rendimiento es esencial, y se deben realizar pruebas UL-94 para verificar la clasificación de retardancia de llama.

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