PBT无卤阻燃剂的复配方案

PBT无卤阻燃剂的复配方案

针对PBT无卤阻燃剂的复配方案，需综合考虑阻燃效率、热稳定性、加工温度兼容性及材料力学性能。以下是优化的复配建议及关键分析：

一、核心阻燃剂组合

1、次磷酸铝（Aluminium Hypophosphite） + MCA（三聚氰胺氰尿酸盐） + 硼酸锌（Zinc Borate）

机理：

次磷酸铝（热稳定性＞300℃）：在凝聚相促进成炭，气相中释放PO·自由基阻断燃烧链反应。

MCA（分解温度300℃）：分解吸热并释放惰性气体（NH₃、H₂O），稀释可燃气体，抑制熔滴。

硼酸锌（分解温度＞300℃）：促进形成玻璃化炭层，抑制烟雾和余烬。

配比建议：次磷酸铝（10-15%）+ MCA（5-8%）+ 硼酸锌（3-5%）。

2、氢氧化镁（表面改性） + 次磷酸铝 + 有机次膦酸盐（如ADP）

机理：

改性氢氧化镁（分解温度~300℃）：表面处理（硅烷/钛酸酯）提升分散性和热稳定性，吸热降低材料温度。

有机次膦酸盐（如ADP，热稳定性＞300℃）：高效气相阻燃，与磷-氮体系协同增效。

配比建议：氢氧化镁（15-20%）+ 次磷酸铝（8-12%）+ ADP（5-8%）。

二、可选增效剂补充

纳米粘土/滑石粉（2-3%）：提升成炭质量和力学性能，减少阻燃剂添加量。

PTFE（聚四氟乙烯，0.2-0.5%）：抗熔滴剂，防止燃烧滴落。

硅酮粉（2-4%）：促进形成致密炭层，改善阻燃性和表面光泽。

三、需避免的组合

氢氧化铝：分解温度仅180-200℃，低于PBT加工温度（220-250℃），易提前分解失效，不推荐使用。

未改性氢氧化镁：需表面处理以避免团聚和加工分解，否则可能影响材料性能。

四、性能优化建议

1、表面处理：对氢氧化镁、硼酸锌进行硅烷偶联剂处理，提升分散性和界面结合。

2、加工温度控制：确保阻燃剂分解温度＞250℃，避免加工降解。

3、力学性能平衡：通过复配纳米填料（如SiO₂）或增韧剂（如POE-g-MAH）补偿强度损失。

典型配方示例：

阻燃剂添加量及功能定位表

六、测试验证方向

阻燃性：UL94 V-0（1.6mm）、LOI＞35%。

热稳定性：TGA测试残炭量＞25%（600℃）。

力学性能：拉伸强度＞45MPa，缺口冲击＞4kJ/m²。

通过实验调整比例，可实现高效无卤阻燃且保持PBT综合性能。