Referenzformulierungen für Polypropylen (PP) Flammschutzmittel-Masterbatch

Polypropylen (PP) Flammschutzmittel-Masterbatch ist eine hochkonzentrierte Mischung aus Flammschutzmitteln und Trägerharz, die die Flammschutzmodifizierung von PP-Materialien vereinfacht. Nachfolgend finden Sie eine detaillierte Rezeptur und Erläuterung des PP-Flammschutzmittel-Masterbatches:

I. Grundzusammensetzung des PP-Flammschutzmittel-Masterbatches

• TrägerharzTypischerweise PP, um eine gute Kompatibilität mit dem Basismaterial zu gewährleisten.
• FlammschutzmittelHalogeniert oder halogenfrei, Auswahl je nach Anforderungen.
• Synergist: Verbessert die Flammschutzwirkung (z. B. Antimontrioxid).
• DispergiermittelVerbessert die Dispersion von Flammschutzmitteln.
• Schmiermittel: Verbessert die Verarbeitungsflüssigkeit.
• Stabilisator: Verhindert den Abbau während der Verarbeitung.

II. Formulierung eines halogenierten flammhemmenden PP-Masterbatches

Halogenierte Flammschutzmittel (z. B. bromierte) in Kombination mit Antimontrioxid bieten eine hohe Effizienz.

Beispielformulierung:

• Trägerharz (PP): 40–50 %
• Bromiertes Flammschutzmittel (z. B. Decabromdiphenylether oder bromiertes Polystyrol): 30–40 %
• Antimontrioxid (Synergist): 5–10 %
• Dispergiermittel (z. B. Polyethylenwachs): 2–3 %
• Schmiermittel (z. B. Calciumstearat): 1–2 %
• Antioxidans (z. B. 1010 oder 168): 0,5–1 %

Verarbeitungsschritte:

1. Alle Komponenten vorher gleichmäßig vermischen.
2. Schmelzmischung mit einem Doppelschneckenextruder und Granulierung.
3. Die Extrusionstemperatur sollte auf 180–220 °C eingestellt werden.

Eigenschaften:

• Hohe Flammschutzwirkung bei geringer Additivbeladung.
• Kann bei der Verbrennung giftige Gase freisetzen.
• Geeignet für Anwendungen mit geringen Umweltanforderungen.

III. Halogenfreies, flammhemmendes PP-Masterbatch-Rezept

Halogenfreie Flammschutzmittel (z. B. auf Phosphor-, Stickstoff- oder anorganischer Basis) sind umweltfreundlich, erfordern jedoch höhere Dosierungen.

Beispielformulierung:

• Trägerharz (PP): 30–40 %
• Phosphorhaltiges Flammschutzmittel (z. B. Ammoniumpolyphosphat APP oder roter Phosphor): 20–30 %
• Stickstoffbasiertes Flammschutzmittel (z. B. Melamincyanurat MCA): 10–15 %
• Magnesiumhydroxid oder Aluminiumhydroxid: 20–30 %
• Dispergiermittel (z. B. Polyethylenwachs): 2–3 %
• Schmiermittel (z. B. Zinkstearat): 1–2 %
• Antioxidans (z. B. 1010 oder 168): 0,5–1 %

Verarbeitungsschritte:

1. Alle Komponenten vorher gleichmäßig vermischen.
2. Schmelzmischung mit einem Doppelschneckenextruder und Granulierung.
3. Die Extrusionstemperatur sollte auf 180–210°C eingestellt werden.

Eigenschaften:

• Umweltfreundlich, keine giftigen Gase bei der Verbrennung.
• Eine höhere Additivbeladung kann die mechanischen Eigenschaften beeinträchtigen.
• Geeignet für Anwendungen mit strengen Umweltauflagen.

IV. Wichtige Überlegungen bei der Formulierungsentwicklung

• Auswahl von Flammschutzmitteln: Wählen Sie halogeniert oder halogenfrei je nach erforderlicher Flammbeständigkeit und Umweltauflagen.
• Kompatibilität mit TrägerharzenMuss mit dem Basis-PP kompatibel sein, um eine Delamination zu verhindern.
• DispersionDispergiermittel und Gleitmittel gewährleisten eine gleichmäßige Verteilung der Verzögerungsmittel.
• Verarbeitungstemperatur: Vermeiden Sie übermäßige Hitze, um eine verzögerte Zersetzung zu verhindern.
• Mechanische EigenschaftenHohe Additivmengen können die Leistung beeinträchtigen; erwägen Sie den Einsatz von Härtemitteln (z. B. POE oder EPDM).

V. Typische Anwendungen

• Halogeniertes MasterbatchElektronikgehäuse, Drähte/Kabel.
• halogenfreies Masterbatch: Fahrzeuginnenausstattung, Baumaterialien, Kinderspielzeug.

VI. Optimierungsempfehlungen

• Verbesserung der Flammwidrigkeit: Kombination mehrerer Flammschutzmittel (z. B. Phosphor-Stickstoff-Synergie).
• Verbesserung der mechanischen Eigenschaften: Zusätzliche Verstärkungsmaterialien hinzufügen (z. B. POE/EPDM).
• Kostenreduzierung: Optimieren Sie die Verhältnisse der Flammschutzmittel und wählen Sie kostengünstige Materialien aus.

Durch eine rationale Rezeptur und ein durchdachtes Verarbeitungsdesign können PP-Flammschutzmittel-Masterbatches den vielfältigen Anwendungsanforderungen gerecht werden.
Aufgrund von Umweltauflagen und Lieferengpässen bei Antimon(III)-oxid greifen immer mehr Kunden auf halogenfreie Phosphor-Stickstoff-Flammschutzmittel für PP-Masterbatches zurück. Zum BeispielTF-241Es kann direkt auf PP-Produkte und Masterbatches angewendet werden und erzielt ohne zusätzliche Additive eine unabhängige Verkohlung und Aufschäumung. Zur Optimierung der mechanischen Eigenschaften werden geeignete Mengen an Weichmachern und Haftvermittlern empfohlen.
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