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高性能无卤阻燃PBT产品制备技巧

08-25 17:44 阻燃材料百科

PBT是最坚韧的工程热塑材料之一,它是半结晶材料,有非常好的化学稳定性、机械强度、电绝缘特性和热稳定性,广泛应用于电子电气等领域。


有卤PBT采用卤素系防火剂,在受热时会有卤化物释放出,因此被认为是不环保和有毒性的。无卤PBT采用非卤素系的防火剂,一般有磷系、氮系等,受热不会释放卤化物,属于环境及人体友好型的。



如何得到稳定的高性能无卤阻燃PBT产品,专家们总结出了四条经验:

 


1.原材料的前处理

原料(树脂、玻纤)需要预先干燥,控制水分含量越低越好。在高温情况下,过多的水分会导致PBT树脂降解,从而导致产品综合性能降低。因此,PBT在加工前需要抽湿干燥。 

PP阻燃剂

 

在注重PBT水分的同时,也要关注玻璃纤维以及其它助剂的水分。同时,加工中保持好的真空度,及时抽出可能存在的微量的水分,都是生产高品质无卤阻燃PBT产品的关键。 


此外,不论是挤出机还是注塑机,用前一定要清洗干净,并保证阻燃剂在料筒里面的停留时间不要过长,从而避免长期停留导致的降解。


 


2.螺杆组合的设置

加工过程中,如果螺杆的剪切设置很强,对于无卤阻燃PBT体系而言,生产时剪切热很高,易出现加热与剪切产生的热叠加效应,导致螺杆内部局部过热,造成阻燃剂分解,因此要选择剪切弱一些的螺块组合。


一般而言,考虑到物料的基本的塑化与混合,双螺杆的熔融段和混合段剪切单元的个数和强度可按常规设置,但在加玻纤处的均化段,在保留反向混炼单元基础上,螺块尽量弱化剪切单元,即减少剪切块个数或尽量少使用90度剪切块。

PP无卤阻燃剂

 

3.主机转速的影响

对于无卤阻燃PBT而言,即便是相同的设备组合和温度条件,相同配方的产品性能也会随不同的主机转速有一定的影响。


有关试验表明,在设定的阻燃剂和工艺、设备条件下,相对低的转速得到的颗粒性能要略优于相对高的转速。这主要可能是由于不同转速下,PBT体系的剪切热效应不同,导致体系中热降解成分更少所导致的。

 

不过,由于阻燃剂体系的耐温特性不同,以及螺杆组合和工艺的不同,所以上述影响有可能相反,但对于在无卤PBT开发和生产时必须认真考察主机转速对性能的影响。


 

4.阻燃剂的添加方式

对于无卤阻燃剂不同的添加方式,生产产品的工艺难易程度不同。相对而言,采用传统的与树脂预混合,而后主喂料加入的方式,对加工工艺要求控制难度更高。而采用两段侧喂料(一段加短玻纤,一段加阻燃剂)的添加方式,由于阻燃剂在螺杆中的停留时间更短,且加短玻纤的剪切单元往往相对比较弱,这些都有利于无卤阻燃剂的热稳定,相对而言工艺的控制难度要低。

PP阻燃母粒

 

因此,在有条件的前提下,尽量采用侧喂料的模式来添加无卤阻燃剂,对稳定生产无卤阻燃PBT产品而言是很好的选择。


随着人们对无卤阻燃PBT产品的开发和生产的深入了解,会不断有新的注意点和问题出现,特别是随着新型无卤阻燃剂的推出,技术人员应该根据产品体系和所用阻燃剂的特点,针对性调整配方和工艺,得到稳定的高性能无卤阻燃PBT产品。



PA/PBT阻燃剂 KF-400A


KF-400A是一款以氮、磷为阻燃元素的无卤环保阻燃剂,专门为玻纤增强PA6、PBT而设计。以成炭、气相阻燃机理发挥阻燃效果。

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性能指标
外   观白色粉末磷 含 量 %~24氮 含 量 %~22
密    度 g/cm3~1.2平均粒径 μm~5含 水 量 %≤0.3



推荐用量
树脂品种PA6PBT
玻璃纤维
3030
KF-400A添加量 %1816
阻燃效果 UL94V-0(1.5mm)V-0(1.5mm)


包装/储存

25kg/包;按一般化学品运输,储存于干燥阴凉处,避免阳光直晒。


加工注意事项

(1)KF-400A在氮气中的分解温度为280℃,因此,双螺杆的加工温度要尽量低一些,避免造成阻燃剂的分解。

(2)KF-400A在使用的过程中,如果发生停机的过程,务必要将机台内残留的物料清理干净,用纯树脂进行清理。 

备注:75机螺杆组合剪切比较强,且长径比高,可以根据具体加工情况调整螺杆组合。



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