Points de conception de la formulation de plastiques modifiés ignifuges

Points de conception de la formulation de plastiques modifiés ignifuges

Nous effectuons des travaux de développement de produits en plastique modifié, chacun a reçu un cas, il faut comprendre le processus en général : d'abord déterminer le matériau, puis comprendre la méthode de moulage, les paramètres de performance techniques (y compris l'utilisation des pièces, le niveau ignifuge, la couleur du produit, etc. ), fiabilité (durabilité) et autres exigences particulières.

Le noyau clé de la conception de la formulation pour la sélection de la résine, des matières premières et des auxiliaires avec la correspondance, le rapport de dosage et le mélange. Selon les nombreuses années d'expérience de l'auteur dans la conception de formulations, fournir les aspects suivants des points clés pour votre référence.

1. Déterminez le matériau

Clients pour définir le type de matériau

Si le client peut spécifier le matériau du produit, nous pouvons développer davantage le travail en fonction des exigences matérielles spécifiques et des paramètres physiques fournis par le client.

Les clients ne peuvent pas spécifier le type de matériau, mais il existe des échantillons de matériaux ou d'échantillons

Nous pouvons tester et analyser en fonction des échantillons fournis par le client, analyse d'identification des matériaux, certains matériaux peuvent être clairs en fonction de l'expérience ou du feu, mais également à l'aide d'instruments analytiques pour une détermination précise, tels que la spectroscopie infrarouge et d'autres spectres.

Les clients ne peuvent pas spécifier le matériau, il n'y a pas d'échantillon ni de pièces d'échantillon

Nous pouvons aider les clients à sélectionner des matériaux en fonction de leur expérience, la résine doit être sélectionnée en fonction des exigences du client en matière de performances des variétés les plus proches, telles que les exigences de haute transparence, la résine doit être la première à considérer le choix des résines transparentes AS, PS, PMMA, PC, tels que les exigences supplémentaires de résistance aux températures élevées, il est préférable de choisir le PC.

Différentes qualités de la même résine, la différence de performance est également très grande, la fluidité, les propriétés d'impact, la résistance à la traction et l'allongement et d'autres propriétés doivent être connues, donc la nécessité d'une variété de résines de différents fabricants de qualités pour collecter des informations et accumuler de l'expérience.

2. Déterminez la méthode de moulage

Différentes méthodes de moulage ont des exigences différentes quant à la fluidité du matériau, il est donc important de choisir la fluidité de la résine principale.

La viscosité des différentes résines de matières premières dans la formule doit être proche pour garantir la fluidité du traitement. Pour une grande différence de viscosité des matériaux, la nécessité de réduire le gradient de viscosité, comme le PA66 formulations ignifuges renforcées, ajoute souvent du PA6 pour ajuster la viscosité.

Même la même variété de résines a une mobilité différente, car différents types de résines ont des poids moléculaires et des structures moléculaires différents, mais sont également divisés en de nombreux modèles différents. Selon la méthode de traitement, ils peuvent être divisés en qualité de moulage par injection, qualité d'extrusion, qualité de moulage par soufflage, qualité de calandrage, etc.

Grâce à la compréhension ci-dessus, nous pouvons sélectionner le matériau approprié et la résine de matière première principale, et jeter une bonne base pour d'autres ajustements de performances à l'étape suivante.

3.Déterminer les paramètres de performances techniques

Les paramètres de performance technique incluent l'utilisation fonctionnelle des pièces, les propriétés physiques et chimiques, la qualité ignifuge, la couleur et d'autres exigences.

Après avoir déterminé le matériau et la méthode de moulage, nous devons mieux comprendre la fonction et l'utilisation spécifiques des produits du client. Par exemple, le produit du client est un pare-chocs en PP, il est clair que le produit est une pièce plus grande, le matériau a finalement besoin d'une meilleure fluidité, nous devons choisir une résine PP copolymère à haute fluidité et à fort impact. Si les produits du client sont des pièces de compartiment moteur, l'accent est alors mis sur la prise en compte des exigences de résistance aux températures élevées, de résistance à l'huile et de retardateur de flamme.

Comprendre les informations sur le produit du client, peut être plus spécifique pour indiquer la direction fonctionnelle de la formule modifiée, peut être plus clair pour la sélection des matériaux et les exigences de performance de la base.

Les propriétés physiques et chimiques des paramètres techniques constituent une base importante pour la conception de formulations modifiées, via les exigences du tableau des propriétés physiques du client, diverses normes internationales ou exigences de normes nationales, des échantillons de test pour analyser les données.

Selon les propriétés physiques et chimiques à atteindre pour sélectionner les matières premières et additifs appropriés, l'ajout de matières premières et d'additifs doit pouvoir faire jouer pleinement son efficacité attendue et atteindre les indicateurs requis.

La sélection spécifique des matières premières et auxiliaires peut se référer au tableau suivant :

Tableau 2 Sélection des cibles de modification et des matières premières et auxiliaires

L'utilisation de matières premières et d'auxiliaires pour la modification du plastique nécessite de prêter attention à un certain nombre de facteurs, combinés à une variété d'exigences changeantes, afin de comprendre la sélection optimale des matériaux et des ratios. Les points de préoccupation suivants sont résumés ici :

L'utilisation de retardateurs de flamme

Différents types de résines doivent sélectionner le retardateur de flamme approprié, mais doivent tenir compte de la synergie et de la confrontation entre les matières premières. Par exemple, les retardateurs de flamme halogénés doivent être utilisés en conjonction avec le trioxyde d'antimoine afin de faciliter les propriétés ignifuges du matériau. , et PC et PET ne peuvent pas être utilisés avec du trioxyde d'antimoine, ce qui peut conduire à une dépolymérisation du matériau résineux.

L'acidité et l'alcalinité de diverses matières premières et auxiliaires doivent être cohérentes avec l'acidité et l'alcalinité de la résine, sinon cela produira également des réactions et aura un impact plus important sur les performances.

Matières premières synergiques : dans le système ignifuge composite halogène/antimoine, l'ignifuge halogène peut réagir avec Sb2O3 pour générer SbX3, SbX3 peut isoler l'oxygène de manière à atteindre l'objectif d'augmenter l'effet ignifuge.

Dans le système ignifuge composite halogène/phosphore, les deux types de retardateurs de flamme peuvent également réagir pour générer du PX3, du PX2, du POX3 et d'autres gaz, ces gaz peuvent jouer un rôle dans l'isolation de l'oxygène. De plus, les deux types de retardateurs de flamme peuvent également se promouvoir mutuellement en phase gazeuse et en phase liquide, de manière à améliorer l'effet ignifuge.

Matières premières à effet antagoniste : l'expérience montre que les retardateurs de flamme halogénés et les retardateurs de flamme organosiliciés réduiront l'effet retardateur de flamme ; et des retardateurs de flamme au phosphore rouge et des retardateurs de flamme organosiliciés ainsi que l'existence d'un effet antagoniste.

Le retardateur de flamme au phosphore rouge est efficace pour le PE, PA, le PBT, PET et d'autres matériaux, mais la couleur ne peut être que des produits rouges ou noirs, les produits de couleur claire ne peuvent pas être utilisés, en outre, en raison Aux enjeux environnementaux, de nombreux produits interdisent le phosphore rouge.

Les retardateurs de flamme à base d'azote sont efficaces pour les résines contenant de l'oxygène, telles que le PA, le PBT, le PET, etc. Cependant, lorsque ces matériaux sont renforcés par des fibres de verre, le MCA et les fibres de verre auront une mèche effet, qui aura un impact sur le caractère ignifuge, et par conséquent, seuls d'autres systèmes ignifuges peuvent être sélectionnés.

Plus la taille des particules du retardateur de flamme est petite, meilleur est l'effet ignifuge. Par exemple, plus la taille des particules d'oxydes métalliques hydratés et de Sb2O3 est petite, plus la quantité ajoutée est petite pour obtenir le même effet ignifuge.

La recherche documentaire montre que dans l'ABS, ajoutez 4 %, taille de particule de 45 μm Sb2O3 et ajoutez 1 %, taille de particule de 0,03 μm Sb2O3, l'effet ignifuge est le même, plus favorable pour maintenir de meilleures propriétés mécaniques et réduire les coûts.

Améliorer l’utilisation de matériaux de remplissage

Morphologie du matériau : l'effet d'amélioration de la charge fibreuse est bon. Le degré de fibrillation peut être exprimé dans le rapport L/D, plus le L/D est grand, meilleur est l'effet d'amélioration, par exemple, des fibres de verre longues doivent être ajoutées à partir des trous d'échappement, ou des fibres de verre courtes à partir de l'alimentation latérale à joindre, de sorte que l'état fondu soit propice au maintien du rapport L/D, réduisant ainsi l'impact des fibres cassées. Charge renforcée en wollastonite à rapport L/D différent, l'effet d'amélioration a une grande différence.

La charge sphérique a un bon effet de durcissement et une luminosité élevée. Le sulfate de baryum est typique du sphérique, donc le remplissage de PP à haute brillance choisit le sulfate de baryum, le durcissement rigide peut également choisir la méthode de précipitation du sulfate de baryum, et le matériau de remplissage à faible coût, le carbonate de calcium est également sphérique, la bonne quantité du rapport peut être atteint pour renforcer l'amélioration de l'objectif de réduction des coûts.

Effet d'amélioration de la charge en feuille entre fibreux et sphérique, représentant typique de la poudre de talc, dont plus la teneur en silicium est élevée, meilleur est l'effet d'augmentation de la rigidité, le taux de retrait du matériau est également entre les matériaux de charge fibreux et sphériques.

Taille des particules de poudre : plus la taille des particules est petite, plus la résistance à la traction et la résistance aux chocs du matériau de remplissage sont bénéfiques, par exemple, la taille des particules de carbonate de calcium 200 mesh et la comparaison du matériau PP de remplissage 1250 mesh, la résistance aux chocs et la résistance à la traction du PP de remplissage 1250 mesh peuvent être augmentées de 1,5 fois. L’effet de l’utilisation de carbonate de calcium plus fin dans les matériaux PVC pour améliorer la résistance à la traction et l’allongement est nettement meilleur que l’utilisation de carbonate de calcium à grosses particules.

Traitement de surface des matières premières et auxiliaires ou des additifs

Il est nécessaire de considérer la compatibilité des matières premières et auxiliaires avec la résine afin d'assurer l'effet de dispersion de chaque composant pour atteindre les performances cibles prévues, et une bonne compatibilité avec la résine est la clé pour jouer son efficacité et augmenter la quantité. d'additifs. Par conséquent, pour augmenter ou améliorer la compatibilité, il est nécessaire d’ajouter un agent de compatibilité approprié ou d’utiliser un agent de couplage pour le traitement d’activation de surface des matériaux en poudre, etc.

Une fois la surface traitée avec des additifs inorganiques, l'effet de modification sera amélioré. Surtout la charge est la plus évidente, et d'autres fibres de verre, ignifuges inorganiques, etc. Le traitement de surface est basé sur un agent de couplage et un compatibilisant, un agent de couplage spécifique tel que les silanes, les titanates et les esters d'aluminium, un compatibilisant pour la résine correspondant au maléique polymère greffé anhydride. Par exemple, le carbonate de calcium est généralement modifié avec un agent de couplage ester d'aluminium ou un agent de couplage phtalate, la résistance à la traction et l'allongement seront considérablement augmentés.

4. Détermination des exigences de fiabilité (durabilité)

La résine plastique elle-même présente de nombreuses faiblesses, telles que le vieillissement non thermique, les matériaux modifiés en fonction de différentes occasions d'utilisation nécessitent généralement des tests de fiabilité comme suit :

Exigences en matière de vieillissement climatique et thermique

Les exigences en matière de vieillissement thermique et à l'oxygène sont un indicateur important de la durée de vie des exigences en matière de matériaux. Il existe donc de nombreuses recherches sur le comportement au vieillissement thermique et à l'oxygène de divers types de matériaux.

L'amélioration des performances de vieillissement aux intempéries et à la chaleur passe principalement par la sélection de meilleures performances de vieillissement aux intempéries et à la chaleur de la résine, d'une part, et d'autre part, par l'ajout d'additifs de vieillissement tels que des antioxydants, des inhibiteurs d'UV, des stabilisants de lumière et d'autres agents de vieillissement. des additifs, ainsi que des pigments résistants aux intempéries, tels que le dioxyde de titane et le noir de carbone, etc.

Comme la résine PVC, plus le poids moléculaire est élevé, meilleur est le vieillissement thermique et la qualité résistante à la chaleur des matériaux PVC, les plastifiants peuvent choisir TOTM plutôt que DOTP, DOP.

Les matériaux utilisés à différentes occasions, il existe différentes exigences en matière de vieillissement climatique et thermique, les produits d'extérieur nécessitent un temps de vieillissement de lampe UV ou xénon plus long, comme les bandes d'eau de fenêtre avant d'automobile, sont généralement utilisés ASA, cette performance de vieillissement est un matériau très important, et si le L'utilisation de l'ABS, en raison de la liaison insaturée butadiène, est facile à rompre, la durée de vie sera considérablement réduite.

En outre, certains matériaux peuvent être des produits de post-traitement qui peuvent également améliorer la résistance à la température et le niveau de vieillissement thermique, tels que les matériaux de fils et de câbles en polyoléfine pour le niveau de résistance à la chaleur de 90 degrés, 105 degrés, 125 degrés et 150 degrés, et le plus le niveau de résistance à la température est élevé, vous devez atteindre l'objectif de micro-réticulation ou de réticulation par irradiation, puis la conception de la formule doit être prise en compte pour la réticulation du corps de la matière première et des additifs de réticulation.

Test Dual 85 pour la résistance à l'humidité et à la chaleur

Le test général double 85 fait référence aux modifications des propriétés physiques et de l'apparence après stockage dans une chambre d'essai à haute température et humidité élevée à une humidité de 85 % HR et une température de 85 ℃ pendant 168 H. Dans certains produits, la durée de stockage requise sera plus longue, et désormais de nombreux matériaux destinés aux véhicules à énergies nouvelles doivent être stockés pendant plus de 1 000 heures.

Résistance aux précipitations et à l'extraction

La résistance à la précipitation et à l'extraction de matériaux modifiés nécessite une attention particulière à la sélection des résines de base et des matières premières et auxiliaires, telles que la résistance à l'extraction des matériaux PVC pour répondre aux exigences du test n-hexane, le PVC peut être sélectionné avec un poids moléculaire supérieur à 1 000. , le plastifiant nécessite de l'huile de soja TOTM ou époxy plus stable.

Matériaux ignifuges répondant aux exigences anti-extraction, d'une part, matières premières de faible poids moléculaire à contrôler, d'autre part, le choix des retardateurs de flamme est particulièrement important. Tels que le nylon ignifuge avec le système MCA est facile à blanchir, ou le nylon ignifuge renforcé contenant du système MPP, le moule de corrosion blanc est l'impact des précipitations ignifuges. Par conséquent, essayez d’éviter l’utilisation de retardateurs de flamme facilement précipités, ou par la modification de retardateurs de flamme et améliorez la compatibilité pour réduire l’impact des précipitations.

En plus de la résine de faible poids moléculaire et de certains retardateurs de flamme qui sont faciles à précipiter, les antioxydants et les lubrifiants de faible poids moléculaire doivent contrôler la sélection et la quantité d'additifs, en particulier dans les produits noirs dans les additifs de faible poids moléculaire dans un environnement à haute température et à haute humidité. très facile à précipiter hors de la surface, ce qui entraîne un blanchiment.

Conclusion

En fait, dans le processus de conception de formulations de plastiques modifiés, bien plus que la liste ci-dessus, d'autres facteurs doivent être pris en compte, par exemple pour améliorer certaines performances et devoir réduire d'autres propriétés, donc dans la conception de la formule, il faut prendre en compte l'ensemble de la gamme, dans la mesure du possible pour ne pas affecter les autres propriétés.

En plus de la performance des facteurs matériels, il faut également tenir compte des performances de traitement du matériau pour garantir que le moulage du produit, l'équipement de traitement et l'utilisation de l'environnement sans effets indésirables.

Commodité d'approvisionnement en matières premières et auxiliaires, de nombreux matériaux seront affectés par l'importation de nombreux liens, peuvent utiliser des matériaux nationaux autant que possible avec des matériaux nationaux, peuvent utiliser autant que possible des matériaux à usage général avec des matériaux à usage général, Les matériaux rares et rares ne sont souvent pas faciles à acheter, mais sont également sujets à des ruptures de stock, ce qui entraîne des formulations instables.

Il faut également tenir compte du coût des matériaux, dans la mesure du possible, utiliser des matières premières et des additifs à bas prix, suivre le principe d'approvisionnement à proximité du faible coût de transport, de sorte que le coût total de la conception du formule afin d’avoir une compétitivité sur le marché.

Conclusion

Lors du processus de formulation de plastiques modifiés, divers facteurs doivent être pris en compte pour garantir des performances et une qualité élevées du produit final. YINSU Flame Retardant Company, basée sur son expertise dans le domaine des retardateurs de flamme, propose une série de solutions ignifuges spécialisées pour différents matériaux.

YINSU Flame Retardant Company : Solution ignifuge innovante

YINSU Flame Retardant Company se spécialise dans le développement et la production d'une large gamme de retardateurs de flamme hautement efficaces et respectueux de l'environnement, et fournit des services ignifuges personnalisés à des clients du monde entier. Notre gamme de produits couvre des retardateurs de flamme spécialisés pour une large gamme de matériaux, y compris, mais sans s'y limiter :

-Retardateurs de flammes en plastique: applicable au PP, PE, PS, ABS, PVC et autres matières plastiques, offrant des solutions avec différents niveaux ignifuges.

-Caoutchouc ignifuge: y compris le mélange maître XJ-85M et la poudre XJ-A2, tous deux sont des produits ignifuges sans halogène, hautement efficaces et respectueux de l'environnement, particulièrement adaptés aux matériaux en caoutchouc nécessitant une vulcanisation.

-Ignifuges textiles YINSU: fournissent des effets ignifuges durables pour diverses fibres et tissus, garantissant la sécurité et la durabilité des textiles.

Nos produits ignifuges sont soumis à des contrôles de qualité et à des tests de performance rigoureux pour garantir qu'ils offrent une ignifugation supérieure dans une large gamme d'applications. YINSU Flame Retardant s'engage à travailler en étroite collaboration avec nos clients pour faire progresser continuellement le développement de la technologie ignifuge afin de répondre aux besoins en constante évolution du marché et aux exigences réglementaires. En choisissant Silver Plastics Flame Retardant, vous bénéficierez de produits et services professionnels, fiables et efficaces.