协效阻燃剂怎么选？配方优化实战指南来了2

协效阻燃剂怎么选？配方优化实战指南来了

今天山东中康新材料的研发总监为大家详细解读 。山东中康新材料专业生产各种纺织阻燃剂、涤纶耐久阻燃剂、木材阻燃剂、芳纶阻燃剂、纯棉无甲醛耐洗阻燃剂、阻燃涂层胶、水性阻燃剂等等、欢迎取样测试。

于阻燃材料范畴之内, 协效阻燃剂向来就不是鲜为人知的概念。它好似一位“催化剂”一样, 对主阻燃剂而言, 可使其效果实现翻倍的情形, 与此同时, 还能够降低添加量。进而减少对于材料力学性能所产生的破坏情况。然而, 好多工程师在实际开展配方调试的事情途中, 常常会陷入那种“加入了协效剂之后效果却并不显著”的艰难处境之中。就在今天, 我们依据具体的数据以及案例, 来谈论一下协效阻燃剂选型以及配方优化的几个关键要点。

协效体系不是“越多越好”，配比才是核心

许多厂家觉得, 协效剂添加得越多, 阻燃性能就会越好。事实上, 协效剂跟主阻燃剂之间存在着最佳配比区间。就拿常用的氢氧化铝/氢氧化镁体系来说, 添加3%的协效剂（像是硼酸锌或者氧化锌）的时候, 氧指数能够从28提高至33；可是继续增加到6%, 氧指数反倒下降至31, 与此同时材料拉伸强度下降大约12%。这表明协效剂存在“饱和点”, 过量添加不但浪费成本, 还会使材料物性受损。

实际操作的建议是, 每当对协效剂用量作出调整之际, 要遵照0.5%的梯度逐渐增加, 与此同时对氧指数、UL - 94垂直燃烧等级以及力学性能展开测试, 进而寻找到“性能 - 成本”的平衡点。山东中康新材料于给客户供给协效阻燃剂样品之时, 都会附带一份梯度添加测试方案, 辅助研发人员迅速确定最优配比。

协效剂与基材的相容性协效阻燃剂，直接决定分散效果

首先, 协效剂的粒径越小, 那么其分散就会越均匀, 然而团聚风险也就会越高。其次, 我们曾经对比过某客户在PP基材中使用普通粒径（5μm）以及纳米级（500nm）协效剂的差异。再者, 纳米级协效剂在添加量仅仅2%的时候, 就能够达到普通粒径4%的阻燃效果, 并且表面光泽度提升十分明显。最后协效阻燃剂怎么选？配方优化实战指南来了，但是纳米级协效剂如果未经表面处理, 就极其容易团聚, 进而导致材料表面出现“白点”缺陷。

给出的实操建议是, 要优先去选取、考量经过了表面活化处理的协效剂产品。山东中康新材料所拥有的协效阻燃剂系列, 全部运用的都是通过硅烷偶联剂进行的表面改性方式, 在PA、PBT、EPDM等基材之内对应的分散性体现特征较为稳定。在开展采购行为之前, 一定要去索求电镜图或者分散性测试报告, 绝对不要仅仅是盯在价格这件事情上。

热稳定性与加工窗口，是很多工程师忽略的“暗坑”

至关重要的是, 协效剂于加工温度时的稳定性, 举例来说, 在ABS（其加工温度为220℃）里, 部分含有结晶水的协效剂会提前分解, 这不但致使失去协效作用, 还会产生气泡。我们曾碰到过一个案例, 有某客户在PC/ABS合金中运用普通硼酸锌, 注塑之后制品表面出现银纹, 经过排查得知是协效剂在230℃下分解所造成的。更换成高分解温度（≥300℃）的协效剂后, 问题被彻底解决。

实际操作的建议是, 在进行选型以前, 要先去确认对应协效剂的起始分解温度, 也就是TGA数据, 并且要留出最少30℃的安全余量。与此同时, 需要做一次模拟加工条件的烘烤实验, 观察其颜色变化以及失重率情况。山东中康新材料的技术团队在提供协效剂这个行为过程中, 会同步给出TGA曲线以及DSC数据, 以此方便客户能够直接进行对比。

环保法规趋严协效阻燃剂怎么选？配方优化实战指南来了，无卤协效体系是明确方向

欧盟的RoHS标准、Reach标准以及国内的GB/T 26572标准, 对于卤素的限制是越来越严格的。传统的含锑协效剂, 尽管其效果是比较好的, 然而却面临着环保方面的压力。当前为止, 无卤协效剂如磷氮系、金属氧化物复配体系, 在电线电缆领域、电子外壳领域运用的增速是十分明显的。我们跟踪的某线缆企业, 把含锑体系替换成山东中康新材料的无卤协效剂之后, 不但通过国际电工委IEC 61249-2-21的无卤测试, 而且氧指数从32提升到35, 并且烟密度降低了18%。

对于有出口需求的产品而言, 实操方面的建议是, 要尽早去切换成无卤体系。在进行测试期间, 不能仅仅只关注阻燃等级, 还得去留意烟密度以及毒性气体释放量。另外还有一条建议, 那就是要做一次锥形量热仪测试, 以此来全面评估火灾安全性。

成本核算要算“综合成本”协效阻燃剂协效阻燃剂，不是单公斤价格

协效剂的单价处于较高水平, 然而其添加量却是较少的, 就拿某阻燃PP配方这件事儿来说, 用普通协效剂之时添加量是4%, 单价为18元每公斤 , 采用高性能协效剂添加量是2.5%, 单价为28元每公斤。看起来好像靠前的那个是便宜的, 但是经过综合计算, 也就是涵盖主阻燃剂节省量、加工能耗降低以及废品率下降这些方面, 后面那个高性能协效剂使得每吨材料综合成本反而低了大概6%。更为关键的要点是, 高性能协效剂促使制品通过了更为严苛的GWlT测试, 进而打开了高端客户渠道。

实操方面的建议是, 要供应商给出一张“配方总成本测算表”, 而绝非仅仅单独拿协效剂单价来进行比较。山东中康新材料在为客户提供服务之际, 会于客户现有的配方基础之上, 展开一回免费的成本优化测算, 好多客户都反馈称, 调整过后综合成本出现了下降, 幅度在5%至10%之间。

协效阻燃剂不存在“万能型号”, 仅有“最适配方案”。建议大家于选型之际, 自配比梯度、分散性、热稳定性、环保合规、综合成本这五个维度逐个验证。倘若你正为阻燃效果未达标或者成本偏高而发愁, 不妨携带着你的基材以及阻燃要求, 同山东中康新材料的工程师开展一次技术交流, 他们所提供的实测数据以及配方建议, 常常能够助你少走众多弯路。

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